• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.125-129
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• 2006

Japan has been investigating a new satellite based positioning system called Quasi-Zenith Satellite System (QZSS). Since the improvement of positioning availability in urban area is one of the most important advantages of the QZSS, multipath mitigation is a key factor for the QZSS positioning system. Therefore, Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) and GNSS Inc. have commenced the R&D of a pseudolite, which transmits the next-generation signal such as BOC(1,1), in order to evaluate the effect of multipath on the new signal. A prototype BOC pseudolite was developed in 2005, and ground tests showed a capability of generating proper pseudorange. Also, preliminary flight experiments using a pseudo quasi-zenith satellite, a helicopter on which the pseudolite is installed, were conducted in early 2006, and the BOC-type correlation function was monitored in real time.

• 한국통신학회논문지
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• 제36권9C호
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• pp.581-588
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• 2011

본 논문에서는 cosine 위상 binary offset carrier (BOC) 신호를 위한 코드 추적 기법을 제안한다. BOC 자기상관함수는 다수의 부상관함수들로 이루어져 있으며, 본 논문에서는 이러한 부상관함수들을 재결합함으로써 주변첨두가 없는 새로운 상관함수를 획득한다. 마지막으로 delay lock loop 에서 사용되는 자기상관함수를 제안한 상관함수로 대체함으로써 주변첨두로 인한 false lock 문제를 해결한다. 또한 모의실험 결과를 통해 제안한 기법이 기존의 기법에 비해 더 좋은 tracking error standard deviation (TESD) 성능을 가지는 것을 보인다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제4권3호
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• pp.107-114
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• 2015

Binary Offset Carrier (BOC) signal planned for future Global Navigation Satellite System (GNSS) provided better positioning accuracy and smaller multipath error than GPS C/A signal. However, due to the multiple side peaks in the auto-correlation function (ACF) of the BOC modulated signals, a receiver may false lock onto one of the side peaks in the tracking mode. This false lock would then result in a fatal tracking error. In this paper, we propose an unambiguous tracking method for composite BOC (CBOC) signals to mitigate this problem. It aims to reduce the side peaks of the ACF of CBOC modulated signals. It is based on the combination of traditional CBOC correlation function (CF) and reference CF of unmodulated pseudo- random noise code (PRN code). First, we present that cross-correlation function (CCF) with unmodulated PRN code is close to the secondary peaks of the traditional CBOC. Then, we obtain an unambiguous correlation function by subtracting traditional CBOC ACF from these CFs. Finally, the tracking performance for the CBOC signals is examined, and it is shown that the proposed method has better performance than the traditional unambiguous tracking method in additive white Gaussian noise (AWGN) channel.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제11권3호
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• pp.147-156
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• 2022

In this paper, we propose Time-Division-Multiplexing Tertiary Offset Carrier (TDMTOC), a novel GNSS modulation based on Tertiary Offset Carrier (TOC) modulation. The TDMTOC modulation multiplexes two three-level signals (i.e., -1, 0, and 1) while crossing over time, and is a type of TOC modulation designed specifically for signal multiplexing. The proposed modulation generates TDMTOC subcarriers of two different phases by simply combining two Binary Offset Carrier (BOC) subcarriers by addition or subtraction. TDMTOC has better correlation and spectral properties than conventional BPSK, BOC, and MBOC modulation techniques, and has good power and spectral efficiency since it can multiplex signals without power loss similar to time division multiplexing. To prove this, we introduce the multiplexing process of TDMTOC, and compare TDMTOC with Binary Phase Shift Keying (BPSK), BOC, Composite BOC (CBOC), and Time Multiplexed BOC (TMBOC) that are currently serviced in GNSS by simulations of various aspects. Through the simulation results, we prove that TDMTOC has better correlation property than modulations currently used in GNSS, less intersystem interference due to its wide spectrum property, and robustness in multipath and noise channel environments.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권7호
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• pp.1433-1440
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• 2015

본 논문에서는 이진 옵셋 반송파 (binary offset carrier: BOC) 신호의 추적 성능 향상을 위한 비모호 상관함수를 제안한다. 구체적으로는 BOC 신호의 부반송파를 여러 개의 펄스가 존재하는 형태로 해석하고, BOC 신호의 자기상관함수를 여러 개의 부분상관함수들의 합으로 해석한다. 이후 두 개의 부분상관함수를 조합하여 새로운 두개의 부상관함수를 생성하고, 부상관함수와 부분상관함수의 조합을 통하여 폭을 조절할 수 있으며 주변 첨두를 가지지 않는 비모호 상관함수를 제안한다. 모의실험을 통해 신호 추적에 제안한 상관함수를 이용한 경우 기존의 상관함수들을 이용한 경우에 비해 더욱 향상된 추적 오류 표준편차를 가지는 것을 확인한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권1C호
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• pp.86-93
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• 2008

Galileo 시스템은 통신 물리계층으로 직접수열/대역확산(direct sequence/spread spectrum, DS/SS) 시스템을 사용한다. DS/SS 시스템은 수신신호로부터 정보를 복원하기 위해 수신신호의 확산신호와 수신기에서 발생한 확산신호의 동기를 정확하게 결정하고, 유지해야 한다. 이를 위해 DS/SS 시스템은 획득과 추적 단계를 수행해 동기를 맞춘다. 이상적인 환경에서 최적 부호추적기는 EL-DLL이다(delay lock loop with early minus late discriminator). EL-DLL은 정확한 동기시점을 기준으로 확산신호의 상관함수가 정확히 대칭인 특징을 이용해 추적을 수행한다. 그러나 다중경로 신호가 수신되었을 때 상관함수의 대칭성이 왜곡되며, 이로 인해 추적이 완료되어 동기시점을 결정한 후에도 일정한 동기오차가 존재한다. 이처럼 추적기가 동기시점을 결정한 후에도 잔존하는 동기오차를 추적편이라 한다. 이상적인 환경에서 Galileo BOC(1,1) 신호로 변조된 확산신호는 정확한 동기시점에서 최고 값이 나타나며, 이 시점을 기준으로 반 칩(chip) 이른 상관시간 옵셋과 늦은 상관시간 옵셋에서 극소 값을 갖는다. 이때 다중경로신호는 항상 가시신호에 비해 늦게 수신되기 때문에 정확한 동기시점을 기준으로 반 칩 이른 상관 시간 옵셋 주변의 상관 값은 다중경로신호에 의해 크게 왜곡되지 않는 특징을 갖는다. 본 논문은 이 특징을 바탕으로 Galileo BOC(1,1)에 알맞은 추적편이 완화기법을 제안하고, 기존 기법과 제안한 기법의 추적편이 특성을 분석한다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39A권6호
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• pp.343-349
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• 2014

본 논문에서는 CBOC 신호를 위한 3단계 비모호 추적 방식을 제안한다. 구체적로는 유럽 연합에서 개발 중인 Galileo 시스템에 채용된 합성 이진 옵셋 반송파 (composite binary offset carrier: CBOC) 신호의 부반송파를 BOC(6,1) 신호 펄스 폭으로 일정하게 나누어 재해석함으로써 12개의 부분 상관함수를 생성하고, 상기 부분상관함수들로부터 두 종류의 연산을 이용한 재조합 과정을 통해 비모호 상관함수를 생성한다. 제안한 상관함수는 기존 상관함수들에 비하여 더욱 첨예하고 높은 첨두를 갖는다. 모의실험을 통해 제안한 상관함수가 기존 상관함수들에 비해 더욱 뛰어난 신호 추적 성능을 보인다.

• 한국항공우주학회지
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• 제36권8호
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• pp.767-773
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• 2008

갈릴레오는 유럽에서 개발하고 있는 민간 주도의 새로운 위성항법시스템이다. 갈릴레오 시스템의 성능을 테스트하기 위한 테스트 위성인 GIOVE-A 위성이 현재 지구 상 궤도에서 항법신호를 송출하고 있다. 갈릴레오 시스템의 성능을 평가하고 향후 갈릴레오 수신기를 개발하기 위해서는 GIOVE-A 위성 신호를 분석할 필요가 있다. 본 논문에서는 GIOVE-A 위성신호를 수신 한 후 이를 GIOVE-A 신호 규격문서에 정의된 정보를 이용하여 신호 처리하였다. 신호 획득, 추적 및 항법 메시지 디코딩의 과정을 수행하여 현재 GIOVE-A 위성의 항법정보 제공 상황을 파악하였다. BOC 신호 사용에 따른 항법신호 대역폭의 증가가 갈릴레오 신호가 GPS와 다른 점 중의 하나이며 RF 프론트엔드의 대역폭에 따른 항법 신호 수신 성능을 평가하여 현재 사용되고 있는 GPS L1 RF 프론트엔드를 사용할 수 있는지를 검토하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.977-987
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• 2012

One of the most significant errors in the pseudo-range measurement performance of GNSSes (Global Navigation Satellite Systems) is their multipath error for high-precision applications. Several schemes to mitigate this error have been studied. Most of them, however, have been focused on the GPS (Global Positioning System) L1 C/A (Coarse/Acquisition) signal that was designed in the 1970s and is still being used for civil navigation. Recently, several modernized signals that were especially conceived to more significantly mitigate multipath errors have been introduced, such as Time Multiplexed and Composite Binary Offset Carrier (TMBOC and CBOC, respectively) signals. Despite this advantage, however, a problem remains with the use of TMBOC and CBOC modulations: the ambiguity of BOC (Binary Offset Carrier)-modulated signal tracking. In this paper, a novel unambiguous multipath error mitigation scheme for these modernized signals is proposed. The proposed scheme has the same complexity as HRCs (High Resolution Correlators) but with low ambiguity. The simulation results showed that the proposed scheme outperformed or performed at par with the HRC in terms of their multipath error envelopes and running averages in the static and statistical channel models. The ranging error derived by the mean multipath error of the proposed scheme was below 1.8 meters in an urban area in the statistical channel model.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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• pp.211-215
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• 2006

In this paper, design and applications of a generalized, versatile and customizable IF signal generator that can model the modernized GPS and Galileo signal is given. It generates IF sampled data that can be directly used by a software receiver. Entire constellation of satellites which is independent of satellite-user geometry is easily determined using a real or simulated ephemeris data. Since the IF center frequency, sampling frequency and quantization bit number are user location dependent parameters, their effects are also considered in IF signal generator. The generalized IF signal generator will be very well suited for the development phase of a software receiver due to its versatility. The full access to the sampling frequency, front-end filter definition and ADC parameters also offers a great opportunity for cost-effective analysis of tracking loops and error mitigation techniques at the receiver level. Interference sources can be easily added to the generator to simulate specific environments. This software IF signal generator can also be used to feed a multi-frequency multi-system software receiver for the prototyping of a combined GPS/Galileo receiver. The test result using the generated signals and a real software receiver shows the effectiveness of the implemented IF signal generator.