• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.99-104
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• 2012

미국은 GPS 현대화 계획을 추진하고 있으며 그 주요 내용 중의 하나가 L5 신호를 제공하는 것이다. 1176.45MHz 대역의 L5 주파수는 항공기의 안전운항을 위해 할당한 주파수 대역을 사용하여 안정적인 항법 서비스를 제공할 수 있고, L1 주파수와 동시에 사용시 이온층 오차를 제거하여 보다 높은 측위 정밀도를 제공할 수 있다. 그러나, L5 신호의 코드길이는 L1 신호에 비해 10배가 더 길기 때문에 L5 신호의 획득시간도 L1 신호에 비해 더 길어진다. 이러한 단점을 개선하기 위해서는 신호획득에 사용되는 상관기 갯수를 늘려야 하는데, 이는 상관기 구조가 복잡해지고 연산량이 많아지는 문제점이 있다. 따라서, 본 논문은 GPS L1/L5 겸용 수신기에서 L1 신호처리 결과를 이용하여 L5 신호추적하는 방법을 제안한 것으로, L5 신호획득 과정을 사용하지 않으므로 L5 신호획득을 위한 별도의 하드웨어가 필요하지 않다. 제안된 방법은 동일한 GPS 위성에서 전송하는 L1/L5 신호는 코드시작시점의 코드위상이 동기가 되어 있다는 특성을 이용하여 L1 신호의 메시지 비트가 시작하는 시점에 L5 코드의 시작시점을 동기시킨다. 그리고, GPS L1 신호를 처리하여 산출된 도플러 주파수 변이값을 이용하여 캐리어 주파수간의 관계식을 통해 GPS L5 도플러 주파수 변이값을 계산한다. 이렇게 계산된 L5 신호의 코드시작시점과 도플러 주파수 변이값을 이용하면 L5 신호획득을 위한 별도의 상관기 모듈을 사용하지 않고 L5 신호를 추적 할 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법은 시뮬레이션 결과를 통해 이론적 분석의 타당성을 입증한다.

• 한국항공운항학회지
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• 제17권4호
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• pp.17-24
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• 2009

According to the GPS modernization, L5 is the third civilian GPS signal, broadcasts in a radio band reserved exclusively for aviation safety services. However, as the code length of GPS L5 is ten times longer than that of GPS L1, the acquisition processing time in GPS L5 takes longer than that of L1. This characteristics make the code phase detected initially change and cause the tracking loop to unlock. In order to overcome this problem, this paper proposes L5 acquisition schemes for the rapid code phase re-search and the fine doppler determination. The feasibility of the proposed scheme is demonstrated through the simulation results.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.283-288
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• 2011

In this paper, an adaptive signal tracking loop for a GPS L1/L2C/L5 receiver is designed. The design parameters is adjusted according to the receiver's operating conditions such as the signal strength and the receiver dynamics by using the different characteristics of GPS L1, L2C and L5 signal. Simulation results show that the tracking accuracy of the proposed signal tracking loop is better than those of L1, L2C and L5 only signal tracking loop.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.355-365
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• 2017

본 논문에서는 간접급전 패드를 이용한 이중 대역 GPS 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 GPS L1 대역에서 공진하는 상부패치, L2 대역에서 공진하는 하부패치, 중간층에 위치하는 2개의 간접급전 패드로 구성되며, 광대역 원형 편파 특성구현을 위해 하이브리드 칩커플러를 사용하여 두 급전 포트 사이에 $90^{\circ}$의 위상차를 갖도록 급전하였다. 제안된 개별 안테나의 측정 결과, 전면 방향 이득은 GPS L1, L2 대역에서 각각 3.0 dBic, 5.1 dBic를 나타내며, 축비 특성은 각각 3.3 dB, 0.3 dB를 나타내는 것을 확인하였다. 제안된 안테나를 동일한 유전체 기판 가장자리에 7소자 배열하여 제작하여 active element pattern을 측정한 결과, 전면 방향 이득은 GPS L1, L2 대역에서 각각 -0.4 dBic, -2.4 dBic를 나타내어 GPS 배열안테나의 개별 소자로 사용 가능함을 확인하였다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제14권5호
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• pp.38-43
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• 2015

본 논문에서는 마이크로스트립 패치 안테나의 방사개구면에 역 L형 기생소자를 수직으로 세운 이중대역 마이크로스트립 안테나를 설계 및 제작하였다. 제안된 안테나는 GPS $L_1(1.575 GHz)$과 $L_2(1.227 GHz)$ 대역을 수용하도록 설계하였다. 먼저, GPS $L_1$ 대역은 반파장 마이크로스트립 패치 안테나를 이용하여 수용하였고, 섭동법을 이용하기 위해 방사개구면에 수직으로 세워 역 L형 기생소자를 패치안테나와 커플링시켜 공진시킴으로써 GPS $L_2$ 대역을 수용하였다. 다음으로 두 대역에서 모두 원형편파를 발생시키기 위해서 급전점 반대편 방사개구면에 각각의 편파에 해당하는 방사개구면에 역 L형 기생소자를 각각 세웠고, 패치 안테나의 급전점을 대각선으로 옮겨 이중대역 원형편파 마이크로스트립 안테나를 설계하였다. 이렇게 설계된 원형편파 안테나의 크기는 $88.5{\times}79{\times}10.4mm^3$ ($0.36{\lambda}_L{\times}0.32{\lambda}_L{\times}0.04{\lambda}_L$, ${\lambda}_L$은 1.227 GHz의 공기 중 파장)의 크기를 가지며, 단층으로 저자세를 유지한다. -10 dB 대역폭은 GPS $L_1$대역에서 116.3 MHz(7.4%), GPS $L_2$대역 64.3 MHz(5.2%)로 측정되어 GPS $L_1$과 $L_2$ 대역의 요구대역폭(각각 24 MHz)을 만족하였다. 3 dB 축비 대역폭은 11.7 MHz(0.74%)와 14 MHz(1.14%)로 각각 측정되었으며, 방사패턴은 두 대역에서 모두 브로드 사이드 방사패턴을 형성하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제6권5호
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• pp.723-730
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• 2011

The GPS modernization program offered a new civil signal on the L2 band, and the first modernized GPS Block IIR satellite was launched in September 2005. Currently, eight GPS Block IIRM satellites and two Block IIF satellites transmit L2C signal. The L2C signal contains two codes of CM and CL that are much longer than the L1 C/A code. Thus, the acquisition of the CM and CL codes takes more time compared with that of L1 C/A code. Under the assumption that the L2C signal is strong enough for detection, this paper suggests rapid acquisition methods for the GPS L2C signals for software receivers and compares its performance with that of other methods.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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• pp.533-534
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• 2008

This paper presents a multi-phase ring VCO for low-cost, low-power GPS receiver. In the RF band used in GPS, L1 band is now in commercial-use and L2,L5 are predicting to be commercial-use soon. Thus Wide band PLL and Cost-effective IC solutions are required for future multi-band GPS receiver that received three types band at once. A new PLL architecture for multi-band GPS application is proposed. Ring VCO is even smaller than LC-VCO and a good alternative for low-cost solution. Proposed multi-phase ring VCO offers wide frequency range covering L1, L2, and L5 band, 20% reduction of area, 23% reduction of PLL power and can generate I/Q without extra I/Q generator.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.644-650
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• 2005

The expected positioning accuracies of civil users utilizing modernized GPS and Galileo are derived using the error analysis in this paper. Since, in general, the performance of DLL, PLL and FLL is proportional to chip lengths and wavelengths, the positioning accuracies from various measurements of modernized GPS and Galileo are derived as function of chip length and wavelength. These results are compared with that from GPS Ll measurement. In absolute positioning, compared to GPS C/A code only case, more than 17 times performance improvement is expected when all civil code signals of modernized GPS and Galileo (L1, L2, L5, E1, E5A and E5B) are used. In relative positioning, compared to GPS L1 carrier phase only case, more than 2 times performance improvement is expected when all civil signals of modernized GPS and Calileo are used. Furthermore, the relationship between GDOP and RGDOP in single frequency case is expanded to general case where multiple frequencies and both code and carrier phase measurements are used.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제27권2호
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• pp.173-180
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• 2010

As a preparatory study for Global Positioning System-Very Long Baseline Interferometry (GPS-VLBI) hybrid system, we examined if VLBI type observation of the GPS signal is realizable through a test experiment. The test experiment was performed between Kashima and Koganei, Japan, with 110 km baseline. The GPS L1 and L2 signals were received by commercial GPS antennas, down-converted to video-band signals by specially developed GPS down converters, and then sampled by VLBI samplers. The sampled GPS data were recorded as ordinary VLBI data by VLBI recorders. The sampling frequency was 64 MHz and the observation time was 1 minute. The recorded data were correlated by a VLBI correlator. From correlation results, we simultaneously obtained correlation fringes from all 8 satellites above a cut-off elevation which was set to 15 degree. 87.5% of L1 fringes and 12.5% of L2 fringes acquired the Signal to Noise Ratios which are sufficient to achieve the group delay precision of 0.1nsec that is typical in current geodetic VLBI. This result shows that VLBI type observation of GPS satellites will be readily realized in future GPS-VLBI hybrid system.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2632-2635
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• 2003

This paper designs a software signal generator for the new GPS L2 civil signal. The CM/CL code and the message structure of L2CS described in GPS ICD PPIRN-200C-007 are used in designing the signal generator. The output of the GPS signal generator is designed as the sampled IF data with the sampling frequency 5.7MHz and stored in the binary data format. By analyzing both the spectrum characteristics of the output signal and the correlation properties of the CM/CL code, the validation of the designed GPS signal generator is shown. It should be mentioned that the modeling of the GPS satellite constellation and the error sources remains for implementing the software space segment of GPS.