• 한국통신학회논문지
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• 제38C권12호
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• pp.1216-1227
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• 2013

위성항법시스템은 현재 민간과 군에게 위치와 시간 정보를 제공하는 유용한 시스템으로 널리 활용되고 있으며, 국방-IT 간 대표적 융합 기술로 거론되고 있다. 그러나 위성항법시스템은 지구로부터 2만 Km 상공의 원거리에서 신호를 송신하므로 위성항법 수신기의 수신 감도가 매우 미약하여, 재밍(jamming) 공격에 취약한 특성을 가진다. 이와 같은 위성항법시스템을 위한 항재밍(anti-jamming) 기술에 관한 연구는 위성항법시스템을 소유한 국가가 공개하는 기술적 정보에 의존적이어서 국내 국방 분야에서는 소극적 수준의 연구에 머물러 있다. 본 논문에서는 먼저 위성항법시스템의 다양한 재밍원 소개와 J/S와 재머-수신기 간의 거리 링크 버짓 분석을 통한 위성항법시스템의 재밍 취약성을 분석하였다. 또한 위성항법시스템 수신기 설계에 적용 가능한 항재밍 기술을 분류하고 분석하였으며, 최근 연구되고 있는 국내외 항재밍 관련 제품 및 기술을 분석하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제11권3호
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• pp.181-189
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• 2022

The public open signals from Global Navigation Satellite System (GNSS) including Global positioning system (GPS) are used widely by many peoples in the world except for the public regulated restriction signals which are encrypted. Nowadays there are growing concerns about GNSS signal spoofing which can deceive the GNSS receivers by abusing these open services. To counter these spoofing threats, many researches have been studied including array antenna techniques which can detect the direction of arrival by means of Multiple Signal Classification (MUSIC) algorithm. Originally the array antenna techniques were developed to countermeasure the jamming signal in electronic warfare by using the nulling or beamforming algorithm toward a certain direction. In this paper, we study the anti-spoofing techniques using array antenna to overcome the jamming and spoofing issues simultaneously. First, we will present the theoretical analysis results of spoofing signal response of Minimum Variance Distortionless Response (MVDR) algorithm in array antenna. Then the eigenvector algorithm of covariance matrix is suggested and verified to work with the existing anti-jamming method. The modeling and simulation are used to verify the effectiveness of the anti-spoofing algorithm. Also, the field test results show that the array antenna system with the proposed algorithms can perform the anti-spoofing function. This anti-spoofing method using array antenna is very effective in the view point of solving both the jamming and spoofing problems using the same array antenna hardware.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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• pp.573-575
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• 2015

위성을 이용한 측위 장치인 GPS는 위치를 구하는 용도 뿐 아니라 항법, 시간 정보 획득 등 다양한 분야에 활용되며, 특히 미사일 등 정밀 유도무기의 정밀도를 향상시키는데 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 민간에 공개된 상용 코드(C/A 코드)를 사용하는 GPS는 대전자전 기능이 없다. 그러므로, 다양한 재밍 기법에 취약하고, 암호화된 군용 코드(P 코드)의 경우에도 인접한 곳에서 잡음 재밍 공격을 가할 경우 취약할 수 있다. 본 논문에서는 GPS의 재밍 기법과 과거 북한의 GPS 재밍 사례에 대해 조사하고, 항재밍 GPS에 적용되는 기술에 대해 설명하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제21권1호
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• pp.115-123
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• 2018

In this paper, we consider the applicability of time-hopping(TH) systems for anti-jamming(AJ) communication. We first briefly summarize fundamentals of TH systems and several common jamming scenarios that have been considered in the literature. We then analyze the AJ performance of TH systems under those common jamming environments. From our simulation results, we reveal that among narrow band, partial band, broadband, and sweep jamming, partial band and sweep jamming are the best ones from jammer perspective. For the partial band jamming case, we show that the most effective bandwidth ratio and location are 50 % and 2.5-3.5 Ghz, respectively. For the sweep jamming case, we illustrate that the AJ performance of the TH system is enhanced when the sweep duration approaches to the bit duration. In addition, we pointed out that the most efficient jamming bandwidth ratio is 1/2. Finally, our results show that the TH-BPSK system greatly outperforms the TH-PPM counterpart.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권9호
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• pp.3029-3042
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• 2022

For over half a century, the United States (US) and its coalition military aircrafts have been using Ultra High Frequency (UHF) band analog modulation (AM) radios in ground-to-air communication and short-range air-to-air communications. Evolving from this, since 2007, the US military and the North Atlantic Treaty Organization (NATO) adopted HAVE QUICK to be used by almost all aircrafts, because it had been revealed that intercepting and jamming of former aircraft communication signals was possible, which placed a serious threat to defense systems. The second-generation Anti-jam Tactical UHF Radio for NATO (SATURN) was developed to replace HAVE QUICK systems by 2023. The NATO Standardization Agreement (STANAG) 4372 is a classified document that defines the SATURN technical and operational specifications. In preparation of this future upgrade to SATURN systems, in this paper, the SATURN technical and operational specifications are reviewed, and the network synchronization, frequency hopping, and communication setup parameters that are controlled by the Network (NET) Time, Time Of Day (TOD), Word Of Day (WOD), and Multiple Word of Day (MWOD) are described in addition to SATURN Edition 3 (ED3) and future Edition 4 (ED4) basic features. In addition, an anti-jamming performance analysis (in reference to partial band jamming and pulse jamming) and the time delay queueing model analysis are conducted based on a SATURN transmitter and receiver assumed model.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제4권3호
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• pp.115-122
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• 2015

Global Positioning System (GPS) is used in various fields such as communications systems, transportation systems, e-commerce, power plant systems, and up to various military weapons systems recently. However, GPS receiver is vulnerable to jamming signals as the GPS signals come from the satellites located at approximately 20,000 km above the earth. For this reason, various anti-jamming techniques have been developed for military application systems especially and it is also required for commercial application systems nowadays. In this paper, we proposed a dual-channel Global Navigation Satellite System (GNSS) RF ASIC for digital pre-correlation anti-jam technique. It not only covers all GNSS frequency bands, but is integrated low-gain/attenuation mode in low-noise amplifier (LNA) without influencing in/out matching and 14-bit analogdigital converter (ADC) to have a high dynamic range. With the aid of digital processing, jamming to signal ratio is improved to 77 dB from 42 dB with proposed receiver. RF ASIC for anti-jam is fabricated on a 0.18-μm complementary metal-oxide semiconductor (CMOS) technology and consumes 1.16 W with 2.1 V (low-dropout; LDO) power supply. And the performance is evaluated by a kind of test hardware using the designed RF ASIC.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.46-51
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• 2015

본 논문에서는 항재밍 GPS(Global Positioning System) 시스템을 위한 선형 어레이 안테나(linear array antenna) 시뮬레이터(simulator)를 설계하고 시뮬레이션을 통해 다양한 성능 평가를 수행하였다. 먼저 GPS 위성의 신호 구조 분석을 통해 모의 송신신호를 발생시키고, 선형 어레이 안테나 고려시 잡음 환경하에서의 어레이 수에 따른 SNR(Signal to Noise power Ratio) 성능을 분석하였다. 또한 MMSE(Minimum Mean Square Error) 방식의 신호처리 시스템을 통해 재머(jammer) 수에 따른 항재밍 빔패턴(beam pattern) 성능을 분석하였으며, 안테나 칼리브레이션(calibration) 문제를 고려하여 어레이간 지연이 존재하는 경우에서의 항재밍 성능을 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권12A호
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• pp.1105-1112
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• 2010

Link-16은 현재 미군 및 북대서양조약기구에서 운용하고 있는 최선 전술데이터링크이다. Link-16은 전술 환경에서 항재밍/저피탐 통신을 보장하기 위해 주파수 도약, 확산 코딩 등의 기술을 운용하고 있다. 본 논문에서는 Nakagami 페이딩 환경에서 Link-16 웨이브폼의 심볼 에러 확률을, 부분대역 잡음 재밍과 펄스 재밍을 가정하여 각각 분석하였다. 이를 통하여 Link-16의 두 가지 송수선 방식인 single-pulse와 double-pulse에 대한 항재밍 성능을 각각 확인하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제8권1호
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• pp.19-29
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• 2019

This paper analyzes the design factors for GNSS anti-jamming receiver system in which the adaptive beamforming algorithm is applied in GNSS receiver system. The design analysis factors used in this paper are divided into three: antenna, beamforming algorithm, and operation environment. This paper analyzes the above three factors and presents numerical simulation results on antenna and beamforming algorithm.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.136-140
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• 2015

본 논문에서는 적응형 배열 안테나에 적용되는 대표적 항재밍 기술로 알려진 STAP 및 SFAP 신호처리 방식의 시뮬레이션 성능을 비교 분석하였다. 시뮬레이션을 위해 두 방식의 가중 벡터(weighting vector)를 추정하는 방법으로 공통적으로 MMSE(Minimum Mean Square Error) 알고리즘을 사용하여 다양한 재밍환경에서 시뮬레이션을 통한 성능을 제시하였다. 특히, 재밍 전력 J/S(Jamming to Signal Power Ratio)에 따른 STAP 및 SFAP 성능 비교 분석, 신호대역에 대한 재밍 대역의 비율에 따른 성능 비교 분석 및 두 방식간 BER 성능을 비교하여 재밍 환경에 따른 항재밍 성능을 분석하였다.