• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.80-85
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• 2011

본 논문에서는 소프트웨어 기반의 실시간 GPS L1 수신기에 대한 블록 상관기법을 제안한다. 최근 다양한 위성항법 환경에서 보다 효율적인 항법 수신기 개발을 위하여 소프트웨어 기반의 실시간 수신기 개발이 필요하다. 실시간 소프트웨어 수신기는 입력신호 처리부, 신호획득부, 신호추적부, 항법데이터 처리부, 항법해 계산부로 구성되고 각 처리부는 해당 기능을 수행하기 위한 단위 컴포넌트로 구성된다. 이러한 소프트웨어 환경에서의 수신기 개발을 용이하게 수행하기 위한 소프트웨어 기반의 수신기를 개발함으로써 다양한 모델을 적용하거나 새로운 컴포넌트 조합으로 다양한 시뮬레이션을 수행할 수 있다는 장점을 제공하고 있다. 본 논문에서는 이러한 소프트웨어 기반의 수신기가 실시간의 성능을 나타낼 수 있는 블록 상관기법을 제안하고 이에 대한 성능을 검증하였다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.431-434
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• 2006

현재 사용되는 디지털 신호처리 방식의 GPS(Global Positioning System) 수신기는 최소의 RF 블록만을 이용하여 모든 디지털 신호 처리를 소프트웨어로 수행하고 있다. 소프트웨어 GPS수신기의 장점으로는 디지털 신호처리 과정이 모두 소프트웨어로 구현되어 있기 때문에 새로운 구현 방식이나 알고리즘을 적용할 시, 하드웨어 변경은 필요가 없게 되고, 소프트웨어 재설계만으로 가능하다. GPS 수신기의 Tracking module 성능은 DLL discriminator function과 FLL discriminator function의 Algorithm에 의해서 영향을 받게 된다. DLL discriminator function algorithm에는 dot-product 와 normalized dot-product 방법 등이 있으며, FLL discriminator function algorithm에는 sign(dot)(cross)-product 와 cross-product 그리고 ATAN 방법이 있다. 이러한 discriminator function들은 algorithm에 따라 input error에 대한 discriminator의 출력 값을 일정한 범위에서의 차이를 나타내게 되면서 ranging accuracy에서 차이가 나타나게 된다. 본 논문에서는 Nordnav 소프트웨어 GPS 수신기를 이용하여 DLL discriminator algorithm과 FLL discriminator algorithm의 성능을 비교, 분석을 하고 Tracking accuracy, sensibility, 그리고 multipath rejection에 대해서 알아보고자 한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.627-634
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• 2012

이 논문은 의사위성 신호에 대한 GPS 소프트웨어 수신기의 성능을 분석하고자 한다. 의사위성이 계속 켜져있을 경우와 펄싱이 주어졌을 경우에 대해서, 의사위성의 신호세기와 의사위성과 수신기 사이의 거리에 따라 의사위성이 GPS 소프트웨어 수신기에 미치는 영향을 알아본다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권10호
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• pp.877-882
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• 2005

해상에서 항법시스템의 고장이나 중단에도 불구하고 연속적인 항법 서비스의 제공이 가능하도록 하는 Fail-Safe Seaway 방안이 필요하다. 모든 위성 및 지상전파항법의 통합전파항법기술을 위해 본 논문에서는 소프트웨어 라디오 기술을 이용한 수신기 특히, GPS 수신기의신호처리 알고리즘 설계에 초점을 맞춘다. 현재 소프트웨어 GPS 수신기의 가장 큰 문제점은 실시간 구현의 어려움에 있다. GPS 신호와 같이 넓은 대역폭을 갖는 신호를 다중 상관기로 구현하는데 있어서, 상용 프로세서에서는 많은 연산량이 요구되어 실시간 구현이 어렵기 때문이다. 본 논문은 실시간 구현 시에 요구되는 많은 연산량을 해결하기 위해 소프트웨어 GPS 수신기 내부에서 생성하는 다중비트의 반송파 및 코드를 일정한 패턴으로 간소화시켜 연산량을 크게 감소시키는 방법을 제안한다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.37-42
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• 2005

해상에서 항법시스템의 고장이나 중단에도 불구하고 연속적인 항법 서비스의 제공이 가능하도록 하는 Fail-Safe Seaway 방안이 필요하다. 모든 위성 및 지상전파항법의 통합전파항법기술을 위해 본 논문에서는 소프트웨어 라디오 기술을 이용한 수신기 특히, GPS 수신기의 신호처리 알고리즘 설계에 초점을 맞춘다. 현재 소프트웨어 GPS 수신기의 가장 큰 문제점은 실시간 구현의 어려움에 있다. GPS 신호와 같이 넓은 대역폭을 갖는 신호를 다중 상관기로 구현하는데 있어서, 상용 프로세서에서는 많은 연산량이 요구되어 실시간 구현이 어렵기 때문이다 본 논문은 실시간 구현 시에 요구되는 많은 연산량을 해결하기 위해 소프트웨어 GPS 수신기 내부에서 생성하는 다중비트의 반송파 및 코드를 일정한 패턴으로 간소화시켜 연산량을 크게 감소시키는 방법을 제안한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.312-318
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• 2014

본 연구의 대상인 정지궤도위성은 GPS위성 궤도보다 높은 고도에 위치하기 때문에 지상 사용자에 비하여 GPS 신호의 가시성과 신호 세기 면에서 큰 차이가 있다. 본 연구에서는 이러한 정지궤도위성환경에 탑재되는 GPS 수신기에서의 GPS 위성 신호 가시성을 분석하고, 미약신호 획득 및 추적 알고리즘인 CCMDB 알고리즘을 적용하여 정지궤도위성 탑재 GPS 수신기에서 활용 가능한 소프트웨어 GPS 수신기를 개발하였다. 개발된 소프트웨어 GPS 수신기의 검증을 위하여 상용 하드웨어 시뮬레이터로 정지궤도위성 탑재 GPS 수신기에서 수신되는 GPS 신호를 생성하였고 이를 처리하여 성능을 분석하였다. 항법해 계산 결과 평균 3축 위치 및 속도 오차는 각각 165.636 m와 0.5081 m/s로 계산되었다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.423-426
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• 2006

본 논문에서는 GPS와 WAAS를 동시에 수신하고 처리할 수 있는 GPS/WAAS 소프트웨어 수신기를 개발한다. WAAS는 GPS L1과 동일한 반송파 주파수와 C/A 코드, 데이터로 구성되며, 데이터 포맷이 다르므로 WAAS 데이터를 복조하기 위한 블록을 추가하여, 보정 정보와 무결성 정보, WAAS 위성의 위치 정보를 추출 및 적용한다. 본 논문에서는 보정 정보를 처리하는 블록이 추가된 GPS/WAAS 소프트웨어 수신기를 설계하여 수신기의 측위 성능 및 가용성을 높이고, 실제 측정치를 이용한 측위 실험을 통하여 그 성능을 검증한다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.29-35
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• 2013

본 논문에서는 GPS L1 신호에 대한 기만의 종류 및 이를 검출하기 위한 방법에 대한 연구를 수행하고 GPS L1 신호에 대한 기만신호 검출 및 판단 알고리즘을 구현한 후 시뮬레이션을 통하여 성능을 분석하였다. 수신기의 동작 여부에 따라 기만과 재밍신호가 차이가 있으며 기만신호는 재밍신호와 달리 GPS 신호와 유사한 신호로 수신기를 공격하므로 기만 대상 수신기에서는 정상동작하는 것처럼 판단하게 되며 따라서 수신기에서 기만공격을 판단하기란 매우 어렵다. 기만신호 검출 및 판단 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 소프트웨어 기반의 기만신호/정상 GPS 신호생성기와 소프트웨어 기반의 수신기를 구현하였다. 본 논문에서 기만신호의 코드지연 및 도플러 주파수 변이에 따른 수신기의 DLL/PLL의 출력 오차를 확인하였다. 또한 수신기의 출력값인 의사거리, 신호세기, 항법해를 이용하여 기만신호 검출 및 판단 알고리즘을 구현하였으며 기만신호를 효율적으로 검출 및 판단할 수 있었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권5호
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• pp.409-414
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• 2007

GPS 환경에서 다중경로 신호는 의사거리 측정 정확도의 성능을 감소시키므로 GPS에 기반한 응용에서 위치 성능 감소로 나타나며, 이는 특히 고층 건물이 많은 도심환경 및 수면에 의한 반사가 많은 해양에서 문제가 된다. 다중경로 신호는 GPS 수신기 내부 상관기에서 상관 함수의 Early-Late 간 비대칭을 유발하므로, 본 논문에서는 Late 상관 값의 비대칭 정도를 보상하여 다중경로 오차를 제거하기 위한 가중 상관기 구조를 소프트웨어 GPS 수신기를 이용하여 구현하고, 그 성능을 평가하였다. 가중 상관기는 2개의 상관 암으로 이루어진 다중 상관기를 사용하여 상관함수의 비대칭 여부를 판단하고, 비대칭성을 감소시키기 위한 보정치를 생성한다. 이 구조는 다중 상관기에 비하여 연산 처리량 부하는 감소시키는 반면, 비슷한 다중경로 오차 제거 성능을 제공한다. 본 논문에서는 다중경로 신호 생성 블록을 포함한 GPS 신호 발생기와 가중 상관기 구조를 포함한 소프트웨어 GPS 수신기를 이용하여 다중경로 오차 제거 성능을 검증하였다. 실험을 통하여 가중 상관기가 일반 상관기와 협대역 상관기보다 더 나은 오차 제거 성능을 보임을 확인하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.63-64
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• 2008

GPS의 활용 분야는 군용 항법 시스템에서 항공, 선박 등의 개인 항법 시스템으로 확장되었다. GPS가 넓은 범위에서 응용됨에 따라 Jamming과 같은 고의적인 간섭 신호의 제거에 대하여 많은 연구가 진행되었다. 그러나 기만 신호의 특성이나 기만 기법에 대한 연구는 미비하다. 본 논문에서는 기만 신호의 구조와 기만 개념을 연구하였으며 기만신호의 생성 기법으로 항법 메시지를 이용한 기법과 GPS PRN 코드를 이용하여 TOA(Time of Arrival)에 오차를 인가하는 기법을 정리하고 이중 TOA에 오차를 인가하는 방식을 GPS 소프트웨어 플랫폼에 구현하여 기만신호를 생성하였다. 또한 기만 신호 대응 기법의 개발 텐 성능 분석을 위하여 소프트웨어 GPS 수신기를 이용하여 생성한 기만 신호가 GPS 수신기에 미치는 영향을 분석하였다.