• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제3권2호
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• pp.63-69
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• 2014

In this study, due to the necessity of the equipment for inspecting an anti-jamming function depending on the expansion of the development of anti-jamming systems, an array antenna hood that can inspect the anti-jamming function of an anti-jamming system while being installed at the system was designed and manufactured. The manufactured array antenna hood plays a role in radiating GNSS signals and jamming signals. Based on an experiment, it was demonstrated that using a near-field radiation method, the manufactured array antenna hood could be used for examining the normal operation of an anti-jamming system function in outdoor or indoor environments rather than an anechoic chamber.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제9권2호
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• pp.59-63
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• 2020

The antenna arrays are known to be effective for GPS anti-jamming and the performance can be improved further if a dual-polarized antenna array is used. However, when the Minimum Variance Distortionless Response (MVDR) beamformer is used as a signal processing algorithm for the dual-polarized antenna array, the anti-jamming performance can degrade in the presence of errors in the steering vector that is a key factor of the MVDR beamformer. Therefore, in this paper, the effect of the steering vector error on the anti-jamming performance of the dual-polarized antenna array is analyzed by simulations and the result is compared to that of the single-polarized antenna array.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제16권3호
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• pp.382-389
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• 2013

In anti-jamming GPS receiver, adaptive signal processing techniques in which the radiation pattern of adaptive array antenna of elements may be adaptively changed used to reject interference, clutter, and jamming signals. In this paper, I describes adaptive signal processing technique using the sample matrix inversion(SMI) algorithm. This adaptive signal processing technique can be applied effectively to wideband/narrowband anti-jamming GPS receiver because it does not consider the satellite signal directions and GPS signal power level exists below the thermal noise. I also analyzed the effects of covariance matrix sample size and diagonal loading technique on the system performance of five-element circular array antenna. To attain near optimum performance, more samples required for calculation covariance matrix. Diagonal loading technique reduces the system nulling capability against low-power jamming signals, but this technique improves robustness of adaptive array antenna.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권8C호
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• pp.745-757
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• 2007

본 논문에서는 GPS 수신기로 유입되는 간섭 및 재밍 신호를 효율적으로 제거 또는 억압하기 위해 배열 안테나(way antenna)를 적용한 항 재밍(anti-jamming) GPS 시스템을 설계하고 운용 방안을 제시하였다. 특히 제안하는 안테나 구조 및 운용 방안은 전통적인 6 원형 배열 안테나(6 circular array antenna) 구조에서 중앙에 1개의 소자를 추가한 7 배열 원형 안테나 구조로써 주어진 간섭 및 재밍 환경 하에서 전력 효율적으로 운용된다. 아울러 적응형 배열 안테나를 사용하여 디지털 신호처리를 수행할 경우 성능이 우수한 것으로 잘 알려진 STAP(Space Time Adaptive Process)와 SFAP(Space Frequency Adaptive Process)를 적용하고 두 방식의 구조 및 복잡도에 관한 분석, 그리고 동일한 복잡도(Complexity) 조건에서 다양한 재밍 환경에서의 BER 성능 비교를 수행하였다.

• 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.

• 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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• 제42권4호
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• pp.723-730
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• 2017

본 논문에서는 안테나 간의 상호 결합을 고려한 온라인 보상 알고리즘을 고려하였으며, 이를 적용하기 위한 새로운 GPS(Global Positioning System)용 안테나 배열을 제안하였다. 제안한 안테나 배열 및 ULA(Uniform Linear Array), URA(Uniform Rectangular Array)에 대한 항재밍 성능 평가를 위해 복수의 재밍신호 환경에 대한 방향탐지를 환경 조건 별로 나누어서 진행하였다. 1. 상호 결합이 존재하지 않는 환경. 2. 상호 결합이 있으나 보상이 이루어지지 않는 환경. 3. 상호 결합 보상이 이루어진 환경. RMSE(Root Mean Square Error) 분석을 통해 온라인 보상 알고리즘이 작동함을 확인하고 복수의 재밍신호에서도 피크 검출이 가능함을 보였다.

• 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.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제7권1호
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• pp.37-42
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• 2018

This paper proposed a microstrip antenna that can perform jamming of satellite signals from the GPS L5, GLONASS G3, BDS B2 frequency bands (1164 - 1217 MHz) that are employed mainly for military purposes among the GNSS frequencies using unmanned aircrafts over the enemy's sky in time of emergency. The single element in the proposed antenna can be easily mounted to unmanned aircrafts. This study analyzed the characteristics of miniaturization and beam of radiating elements by applying the image theories and perturbation effect to satisfy the uniform level at ${\pm}45^{\circ}$ of beam steering goal due to the phase delay after antenna array. The designed microstrip antenna had a miniaturized radiating element area (x-y plane), which was reduced by 76.3% compared to that of basic microstrip antenna, and its beam width was $190^{\circ}$ in the E-plane and $140^{\circ}$ in the H plane. In addition, the simulation was conducted to determine the characteristics due to the phase delay by arranging the designed single microstrip antenna by $1{\times}4$ array and the results showed that beam steering of ${\pm}45^{\circ}$ is possible in the H-plane on the basis of $0^{\circ}$. Thus, the proposed antenna was verified to be effective in satellite signal jamming in the air as it was attached to the lower end of unmanned aircrafts.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.245-254
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• 2022

본 논문에서는 항 재밍 GPS 안테나의 설계 최적화에 관하여 연구하였다. 이를 위해 항 재밍 성능 분석 기준 및 방법을 제시하였다. 제시된 방법을 적용하기 위한 안테나 시스템의 구조는 7개의 방사소자가 배열된 구조이다. 여기서 6개 방사소자는 원형 등각 배열되었으며, 나머지 1개 방사소자는 원형 중앙에 배치하였다. 제시된 기준 및 방법을 기반으로 상기 안테나를 최적화 하였으며, 최적화된 안테나의 설계 요소(원형 배열의 반지름)의 전기적 길이는 0.48 λ이다. 모의실험 결과, 주 빔의 조향각도(θ, ϕ)가 (0°, 0°)인 경우, 항 재밍을 위한 패턴 널 형성 범위(θ 기준)가 57°부터 90°가 됨을 확인하였다.