• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.492-499
• /
• 2016

Null pattern synthesis method using the Quantum-inspired Evolutionary Algorithm(QEA) is described in this study. A $12{\times}12$ planar array antenna is considered and each element of the array antenna is controlled by 6-bit phase shifter. The maximum number of iteration of 500 is used in simulation and the rotation angle for updating Q-bit individuals is determined to make the individual converge to the best solution and is summarized in a look-up table. In this study we showed that QEA can satisfactorily synthesize the null pattern using smaller number of individuals compared with the conventional Genetic Algorithm.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제9권2호
• /
• pp.96-102
• /
• 2006

In this paper, the design, construction and basic characteristics of an electronically adaptive array antenna for the GPS receiver is described. The susceptibility of the GPS signals to the interference is of concern to the GPS user community. Because of the low received power of the GPS signals, outages can easily occur due to the unintentional interference and the easily obtainable low cost GPS jammer denying access to the GPS signals. We propose a technique of the adaptive array antenna that detects the GPS interference sources and controls the null beam pattern only toward the jamming sources to acquire GPS navigation data after acquisition and tracking of the GPS signals.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제5권3호
• /
• pp.131-136
• /
• 2016

The present paper shows that beamforming algorithm such as Minimum Variance Distortionless Response (MVDR) based on array antenna signal processing can have not only anti-jamming but also anti-spoofing characteristics. A beam pattern due to the beamforming algorithm strengthens received signal power as it is formed in the incident direction of desired signal. During the process, the effect of unnecessary signals such as spoofing signals can be reduced because the beam pattern reduces received signal power in the incident directions excluding the beam pattern-directed direction. In order to analyze the anti-spoofing effect due to the beamforming algorithm, a software-based simulation environment was configured. An arbitrary error was applied between incident direction of Global Positioning System (GPS) satellite signal and steering vector direction of the beamforming algorithm to analyze the received signal power and required conditions were provided to see the anti-spoofing effect due to the beamforming algorithm. The used antenna was 7-element planar circular array and beam patterns were formed through the MVDR algorithm.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제39C권11호
• /
• pp.1023-1030
• /
• 2014

배열 안테나를 이용한 빔 제어 알고리즘은 교란 신호의 대응을 위한 방식으로 주로 사용된다. 그러나 동일한 수신 전력 및 신호 개수라도 신호의 위치에 따라 성능이 변화한다. 본 논문에서는 신호의 위치관계가 빔 제어 알고리즘의 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 위해 원하는 신호와 간섭 신호들이 이루는 각도의 최소값을 '신호 이격도'로 정의하고, LCMV와 PM을 대상으로 하여 신호 이격도에 따른 빔 제어 알고리즘의 C/N0 성능 관계를 분석하였다. 모의실험을 위해 GPS 신호 및 교란 신호가 자유도에 비해 많이 존재하는 환경을 설정하고 수신기의 자세와 위치를 변경시켜 다양한 신호 이격도를 얻도록 하였다. 또한, 수신 전력의 손실 요인을 적용하여 JSR과 신호 이격도가 항재밍 성능에 미치는 영향을 살펴보았다. 연구를 통해 신호 이격도의 증가에 따라 빔 제어 알고리즘의 성능이 향상하는 경향성이 있으며, 신호 이격도가 신호 개수와 JSR에 비해 항재밍 성능에 더 큰 영향을 미치게 됨을 확인하였다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제13권5호
• /
• pp.2045-2049
• /
• 2018

An antenna arrays for a satellite navigation systems require more antenna elements to mitigate multiple jamming signals. In order to maintain the small array size while increasing the number of antenna elements, miniaturization technique is essential for antenna design. In this work, an electrically small circular microstrip patch antenna with a 3 dB hybrid coupler is designed as an element antenna, where the 3 dB hybrid coupler can yield the circularly polarized radiation characteristic. The miniaturized element antenna typically has too large capacitance in GPS L1 and GLONASS G1 bands, making it difficult to match with a single stand-alone non-Foster matching circuit (NFMC) in a stable state. Therefore, we propose a new matching technique, referred to as the hybrid matching method, which consists of a NFMC and a passive circuit. This passive tuning circuit manages reactance of antenna elements at an appropriate capacitance without a pole in the operating frequency range. The antenna array is fabricated, and the measured results show a reflection coefficient of less than -10 dB and an isolation of greater than 50 dB. In addition, peak gain of the proposed antenna is increased by 22.3 dB compared to the antenna without the hybrid matching network.

• 한국군사과학기술학회지
• /
• 제12권2호
• /
• pp.182-190
• /
• 2009

GPS receivers can be disrupted by intentional or unintentional jamming, then it is unable to receive GPS signals and it is impossible to get the correct navigation results. Anti-jamming schemes using array antennas are being studied well due to high performance of those, and the efforts to apply them to GPS receiver are also being done. A GPS receiver structure for a multiple beam-forming scheme among those schemes has been proposed in this paper, and the performance is also compared with that using a general GPS receiver structure. For a general GPS receiver structure, each satellite signal which is formed by a beam-forming scheme is summed to be processed in a part of digital signal processing. For a proposed GPS receiver structure, however, each satellite signal is respectively processed by a designated channel in a part of digital signal processing. Finally, it is confirmed that the proposed GPS receiver structure is superior to a general GPS receiver structure in a point of the carrier to noise power ratio and the navigation accuracy using a software platform.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제21권3호
• /
• pp.491-498
• /
• 2017

GPS (global positioning system)는 지구 궤도를 도는 여러 GPS 위성의 신호를 수신하여 위성 별 수신 시간 차이를 이용하여 자신의 절대 위치를 알아내는 시스템으로 민간 목적뿐만 아니라 군용 목적으로도 널리 사용되고 있다. 특히 유도무기 등에 사용되기 때문에 신뢰성 있는 GPS 수신은 군에서 훨씬 더 중요하다. 하지만 GPS 는 사용 주파수 대역이 알려져 있고 수신신호 전력이 미약하기 때문에 인위적인 재밍신호를 송출하여 쉽게 GPS 시스템을 무력화 시킬 수 있는 문제가 있다. 이러한 간섭신호에 대응하기 위한 한 가지 방법은 GPS 수신기에 다중 안테나를 설치하고 디지털 빔포밍 기술을 이용하여 GPS 신호는 훼손하지 않으면서 재머만을 제거하는 기술이다. 본 논문에서는 MVDR(minimum variance distortionless response) 기술에 기반하여 새로운 적응형 빔 제어 기술을 제안한다. 제안하는 방식은 알려져 있는 위성 방향으로의 빔을 형성하고 재머 방향으로는 적응형 알고리즘에 의해 널을 형성하여 재머를 제거한다. 제안하는 방식의 성능은 컴퓨터 모의실험을 통해 검증한다.

• 한국전자통신학회논문지
• /
• 제18권6호
• /
• pp.1245-1258
• /
• 2023

산림자원의 효율적인 관리를 위한 정보획득을 위해서는 서로 다른 센서를 장착한 다수의 무인항공기가 동시에 운영되어야 한다. 이에 따라 지상제어국 안테나는 지속적으로 대국에 대한 추적을 수행해야 할 뿐만 아니라 타 무인항공기에 대한 전파간섭 영향을 억제해야 한다. 본 논문에서는 위상배열안테나 시스템을 기반으로 구축된 지상제어국에 있어, VPR 알고리즘을 기반으로 지속적인 추적 및 전파간섭 억제를 위한 빔 형성 기법에 관하여 연구하였다. 다양한 무인항공기 운영 환경에 대한 모의실험 결과, 제시된 기법을 기반으로 운항중인 무인항공국에 대한 지속적인 추적을 할 수 있을 뿐만 아니라, 다수의 전파간섭원에 대해 지속적인 패턴 널을 형성하여 전파간섭을 억제할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제9권2호
• /
• pp.125-129
• /
• 2020

In this paper, Zero velocity UPdaTe (ZUPT) is implemented on the navigation system of Remotely Piloted Aircraft for GNSS denied environment. RPA's navigation system suffers from lack or loss of satellite signal while maintenance or ground test inside a hangar. Although some of the hangars install GPS repeaters for indoor tests, the anti-jamming equipment with array antenna blocks the repeater signal regarding them as hostile jamming signal. With ZUPT, an aircraft navigation system can be tested free from the divergence of navigation solution without line-of-sight satellites. The designed ZUPT aided centralized Kalman Filter is implemented on the Embedded GPS&INS and simulated with Captive Flight Test data. The simulation result shows stable navigation solution without GNSS updates.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제37C권9호
• /
• pp.811-820
• /
• 2012

GNSS 신호는 구조가 개방되어 있을 뿐만 아니라 수신 신호 세기가 미약하여 전파교란에 취약하다. 이에 따라 전파교란에 대한 영향 분석 및 대응 기법에 대한 연구의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 실제 전파교란 환경과 유사한 환경에서의 전파교란 영향 분석을 위하여 6가지 전술 환경에 대한 전파 전파 모델과 이동체의 수신환경을 고려한 동체 차단 모델을 설계 하였다. 전파전파 모델은 도심지역, 농촌지역, 수풀지역, 해안지역, 황무지, 눈/얼음 지역에 대해서 Two-ray 모델을 이용하여 설계 하였다. 동체 차단 모델은 안테나가 이동체에 의하여 받는 영향과 사용자가 직접 입력한 안테나 패턴을 이용하여 모델링하였다. 전파교란이 없는 정상 환경과 전파교란 환경에 대하여 이동체의 수신환경을 고려한 GNSS 신호 생성기의 출력은 상용수신기(NordNav)를 이용하여 검증 하였다. 정상 환경에서는 사용자의 항법 성능이 상용 H/W 신호 생성 시뮬레이터(STR4500)과 유사한 것을 확인하였다. 전파교란 환경에서는 이동체 위치에 따른 동체 차단 효과 및 전파교란 신호에 의한 GNSS 신호 획득 및 추적 손실이 정확히 반영됨을 확인 하였다.