• 제목/요약/키워드: GPS L1/L2

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Novel FFT Acquisition Scheme with Baseband Resampling for Multi-GNSS Receivers

  • Jinseok, Kim;Sunyong, Lee;Hung Seok, Seo
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제12권1호
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    • pp.59-65
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    • 2023
  • A GNSS receiver must perform signal acquisition to estimate the code phase and Doppler frequency of the incoming satellite signals, which are essential information for baseband signal processing. Modernized GNSS signals have different modulation schemes and long PRN code lengths from legacy signals, which makes it difficult to acquire the signals and increases the computational complexity and time. This paper proposes a novel FFT/Inverse-FFT with baseband resampling to resolve the aforementioned challenges. The suggested algorithm uses a single block only for the FFT and thereby requires less hardware resources than conventional structures such as Double Block Zero Padding (DBZP). Experimental results based on a MATLAB simulation show this algorithm can successfully acquire GPS L1C/A, GPS L2C, Galileo E1OS, and GPS L5.

협대역 간섭신호에 의한 GPS 수신기 영향 분석 (A Study on Effectiveness Analysis of the GPS Receiver by the Narrowband interference signals)

  • 김준오
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.48-56
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    • 2004
  • This paper presents the GPS receiver's inherent interference effectiveness based on the receiver's internal processing gain. This research is to verify the weakness of the GPS satellite signals and evaluate the receiver's vulnerability in an interference situation. The experiment for the narrow band interference effectiveness for the L1 C/A code GPS receiver has been performed by using the Spirent GSS4765 jamming simulator. After analyzing the experimental result, it is compared with the calculated J/S value of the two different L1 C/A code GPS receivers. By the above result, the narrowband jamming effectiveness of the each jamming source and the jamming margin for the each receiver are to be analyzed in detail. Finally, we could utilize the result to analyze the jamming effectiveness on the GNSS receiver.

An Efficient Method to Track GPS L1 C/A and Galileo E1B CBOC(6,1,1/11) Signal Simultaneously using a Low Cost GPU in SDR

  • Park, Jong-Il;Park, Chansik
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제9권4호
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    • pp.337-345
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    • 2020
  • In this paper, an efficient signal tracking method to simultaneously track both GPS L1 C/A and Galileo E1B CBOC(6,1,1/11) using a low cost GPU is proposed. In the existing method that each GNSS signal is processed within 1 ms, more than 2 ms processing time is required in GPU to process 4 ms CBOC signal. It means that real time operation is possible if only Galileo E1B CBOC signal is concerned. But when both GPS C/A and Galileo CBOC is required, it cannot process GPS C/A signal in real time. To process 1 ms GPS C/A and 4 ms Galileo CBOC signal in real time, 4 ms Galileo CBOC signal is divided into 4 by 1 ms signal block in the proposed method. Specially, a buffer that simultaneously manages 1 ms and 4 ms signals is designed. In addition, a module that accumulates the 1 ms correlation value of the Galileo CBOC by 4 ms and passes it to the PLL and DLL is implemented. The operation and performance are evaluated with real measurements in the GPU based SDR. The experimental results show that tracking of more than 16 satellites of GPS C/A and Galileo E1B is possible using the proposed method.

A Comparison of Broadcast and Final Orbits on GPS Delays in GPS-VLBI Hybrid Observation

  • Kwak, Younghee;Cho, Jungho;Kondo, Tetsuro;Takiguchi, Hiroshi;Amagai, Jun;Gotoh, Tadahiro;Sekido, Mamoru;Ichikawa, Ryuichi;Kim, Tuhwan;Sasao, Tetsuo
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제1권1호
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    • pp.65-75
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    • 2012
  • We carry out an error analysis of 24-hour global positioning system (GPS)-very long baseline interferometry (VLBI) (GV) hybrid observation data. In this paper, we focus on the impacts of broadcast and final orbits on the GPS delays of the GV hybrid observation by analyzing the residuals, observed - calculated (O-C) values. The residuals show apparent and consistent biases for L1 and L2 signals, respectively. The scatters of the residuals are around a few nanoseconds. The main cause of those observation errors is the absence of the GPS phase and delay calibration system. Most of the satellites show that the differences between the delays, to which broadcast and final orbits are applied, are about 100 times smaller than the current GV hybrid observation errors. We conclude that GPS delays are not greatly affected by orbit accuracies.

DGNSS 기준국 관측환경 분석 (Analysis of GPS signal environment at DGNSS stations)

  • 손동효;박관동;원지혜;최용권;기창돈
    • 한국항해항만학회지
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    • 제35권8호
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    • pp.625-629
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    • 2011
  • 이 연구에서는 국토해양부 위성항법중앙사무소가 운영하고 있는 17곳 DGNSS 기준국의 신호수신환경을 파악하기 위해 관측자료의 TEQC 프로그램 품질평가, 가시성 분석 및 현장조사를 병행하였다. TEQC 프로그램 수행결과 팔미도, 어청도, 거문도, 평창, 성주, 충주 기준국의 일부 지수가 상대적으로 저조하게 나타났다. 6곳을 제외한 품질평가지수는 평균 98%의 데이터수신율과 0.19m의 L1 의사거리 다중경로 오차, 0.71m의 L2 의사거리 다중경로 오차가 나타났으며, 사이클슬립은 1000회 관측당 평균 1.3회 수준으로 나타나 대부분의 기준국들은 최적의 환경에 놓여 있었다. 그러나 팔미도와 어청도의 경우 데이터수신율이 낮았다. 이는 L2C 신호를 송출하는 위성들의 P2 신호를 기록하지 못하여 수신율을 저하시키는 요인으로 확인되었다. 거문도의 경우 주변 장애물은 존재하지 않았으나 설치된 관측장비 또는 설비문제로 인하여 품질지수가 저하된 것으로 사료된다. 평창은 남쪽에서 북서쪽으로 이어지는 야산이 폭 넓게 위치하고 있어 데이터 수신율이 상대적으로 좋지 않은 기준국으로 확인되었다. 4개의 품질평가지수가 모두 좋지 않은 성주와 충주는 주변 환경이 다른 기준국과 큰 차이는 없었으나, 설치된 관측장비에 의해 신호품질이 저하된 것으로 추정되어 비교실험을 통한 추가 분석이 필요하다.

GPS 자료 품질평가를 이용한 기준국 신호환경분석 (Analysis of GPS signal environment at DGNSS stations using TEQC)

  • 손동효;박관동;김두식
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.319-320
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    • 2011
  • 이 연구에서는 국토해양부 해양교통시설과 위성항법중앙사무소가 운영하고 있는 DGNSS 기준국의 신호수신환경을 파악하기 위해 관측자료의 TEQC 품질평가와 현장조사를 병행하였다. TEQC는 GPS 수신기로 관측한 원시자료를 RINEX형식으로 변환 편집하고, 관측자료의 품질을 점검하는데 이용하는 GPS 전처리 소프트웨어이다. TEQC 품질점검 기능을 통해 GPS 관측자료의 데이터수신율, L1과 L2 신호의 의사거리 다중경로오차, 사이클슬립에 관한 지수를 산출하였고, 이를 현장조사결과와 상호 비교하였다. 장기 관측 자료의 TEQC 품질지수 결과를 통하여 시간변화에 따른 관측소의 주변환경 및 장비변화 시점을 간접적으로 확인하였다.

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평활화 된 의사거리 및 전리층 지연 추정을 위한 GPS 측정치 잡음 모델링 (Modeling of GPS measurement noise for estimating smoothed pseudorange and ionospheric delay)

  • 한덕화;윤호;기창돈
    • 한국항행학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.602-610
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    • 2012
  • GPS 신호의 주요 오차 요인 중 전리층 지연 오차는 신호 주파수에 따라 지연량이 달라지는 특성을 가진다. 이중 주파수 사용자는 L1, L2 주파수의 의사거리 측정치의 차이 값을 이용하여 보정하게 되는데, 이렇게 추정된 전리층 지연 추정치에는 의사거리 잡음에 의한 오차가 포함되게 되므로 일반적으로 필터를 통해 의사거리 측정치를 평활화 시킨 후 전리층 지연을 계산하게 된다. Weighted hatch filter는 측정치의 잡음 수준을 고려하여 최적의 평활화 된 의사거리 측정치를 계산해 낼 수 있으나, 이를 이용하기 위해서는 측정치 잡음에 대한 모델링이 필요하다. 본 논문에서는 NDGPS 기준국들에 대하여 측정치 잡음 모델링을 수행하였다. 그리고 모델링 결과를 바탕으로 weighted hatch filter를 구성하여 평활화 된 의사거리 측정치 및 전리층 지연을 추정한 결과 필터를 적용하지 않은 것에 비하여 전리층 지연 오차의 표준편차가 1/25 가량으로 줄어드는 것을 확인하였다.

위성항법장치의 재밍대응 성능향상 검증을 위한 관성항법장치 모의 장치 설계 (Design of INS Simulated Equipment for Evaluation of Enhanced Jamming Resistance of INS-aided GPS Receivers)

  • 정준우;박성열;안병선;강행익;김갑진;박영범
    • 한국항행학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.339-346
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    • 2017
  • 본 논문에서는 위성항법장치와 관성항법장치가 장착된 항체의 고속 이동을 모의하는 환경에서 재밍신호가 인가되었을 때, INS-aided 알고리즘이 장착된 위성항법장치의 재밍대응 성능향상을 검증하기 위한 관성항법장치 모의 장치의 설계 방안을 제시한다. 위성항법 시뮬레이터와 연동하여 관성데이터를 제공할 수 있는 고가의 관성항법장치 시뮬레이터를 대체하기 위해 상대적으로 낮은 가격으로 제작할 수 있는 관성항법장치 모의 장치 설계 방안을 제시하였다. 제안한 설계를 기반하여 제작한 모의 장치를 이용하여 INS-aided 알고리즘이 장착된 위성항법장치의 재밍대응 성능을 검증하기 위해 항체의 고속 이동 환경을 모의한 시험 환경을 구축하였다. 모의 시험을 통해 GPS L1 C/A와 L2C 항법신호에 인가되는 협대역/광대역의 재밍신호에 대응하여 INS-aided 알고리즘 미적용 시와 대비하여 기존 문헌에서 분석한 +5 dB의 재밍대응 성능 향상이 가능함을 확인하였다. 모의 시험 결과를 통해 본 논문에서 설계하여 제작한 관성항법장치 모의 장치가 재밍대응 성능향상 검증을 위한 관성데이터 주입이 가능함을 검증할 수 있었다.

The effect of 2D & 3D ionospheric model in interfrequency bias estimation

  • Sohn, Kyoung-Ho;Kim, Do-Yoon;Kee, Chang-Don;Rho, Hyun-Ho;Langley, Richard
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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    • pp.598-601
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    • 2006
  • The radio signal in GNSS was intentionally designed with two frequencies in order to combat the dispersion error caused by trans-ionospheric propagation. By measuring the path delay independently at the two, widely spaced GPS frequencies, L1 & L2, the TEC along the path from satellite to receiver can be measured directly. The issue with dual frequency measurement of the ionosphere is the calibration of L1/L2 interfrequency biases. L1/L2 interfrequency biases are generated because physical electric signal paths of L1 and L2 circuits are different from each other for both satellites and receiver. Conventionally L1/L2 interfrequency bias is estimated and broadcasted by 2D ionospheric model. In this paper, we estimated IFB (interfrequency bias) by 2D & 3D ionospheric models including real time filter methods and compared the result of those and concluded the merit of 3D tomography model to recover the problem of 2D thin shell model. We confirmed our conclusion by experimental data.

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GPS-X 시뮬레이션을 이용한 2단탈질 공정에서 외부탄소원 적용성 평가 (Evaluation of External Carbon Source on the 2 Stage Denitrification Process by Simulation of GPS-X)

  • 정창화;심유섭;김태형;박철휘
    • 상하수도학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.37-48
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    • 2004
  • The purpose of this study was to evaluate adaptability of external carbon source using GPS-X program in pilot plant composed with 2-stage denitrification process. The result from analysis of pilot plant operation and GPS-X simulation showed that effluent concentration could be simulated similarly by modifying operation conditions, such as DO concentration, C/N ratio and other calibrated parameter. In order to satisfy the standard of the effluent water quality on T-N of 20mg/L, it required approximately 3.1 of C/N ratio and 50% of nitrogen removal efficiency when influent T-N is 36.9mg/L. To maintain the stable water quality of the receiving water, the effluent T-N concentration should be less than 10-15mg/L and the appropriate C/N ratio to remove nitrogen was 4.27-6.82. The analysis of sensitivity to kinetic coefficient and reaction constant showed that $Y_H$ and ${\mu}_{mAUT}$ were most sensitive to nitrate and ammonia nitrogen, relatively and sensitivity coefficient of their were 1.32, 1.98. It was concluded that as $Y_H$ decreased and ${\mu}_{mAUT}$ increased, the reaction rates of denitrification and nitrification increased and the removal efficiencies of $NO_3{^-}-N$ and $NH_4{^+}-N$ improved.