• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.97-102
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• 2019

위성항법 시스템은 민간 분야뿐만 아니라 군의 다양한 무기체계에서 위치 및 시각 동기화 등의 중요한 정보를 제공하는 역할을 수행하고 있으며 활용분야와 의존도가 높아지고 있다. 이에 따라, 위성항법 장치를 활용하는 무기체계에 대응하기 위해 전자파를 방사하여 위성항법장치를 기만하고자 하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 위성항법 기만신호는 수신기에 전파 교란신호를 방사하여 항법을 하지 못하도록 하거나 허위 위치와 속도로 오인하도록 유도하는 기술을 의미한다. 그 중 스푸핑 기술은 기만하고자 하는 수신기에서 수신하고 있는 코드 위상/도플러 주파수/항법 메시지와 동기되어 위성항법 신호 대신 기만신호를 획득하고 추적할 수 있도록 신호를 송신해주는 것이다. 본 논문에서는 SDR 수신기를 이용하여 GPS L1 C/A 기만신호에 의한 수신기 추적 알고리즘 영향성을 분석하고 기만 신호에 대한 효과도를 분석하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.649-653
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• 2020

대표적인 위성 항법 시스템인 GPS는 사용자에게 위치와 시간을 제공한다. GPS L1 C/A는 민간용으로 개발되어 다양한 분야에서의 높은 활용도를 보인다. 위성 신호가 수신기에 도달하면 디지털 신호 처리단의 신호 획득부에서 가시 위성의 신호를 검색 후 획득하고, 획득한 신호는 신호 추적단에서 실시간으로 신호를 추적하며 항법 메시지를 추출한다. 신호 획득부는 직렬 검색 획득, 병렬 주파수 검색 획득, 병렬 코드 위상 검색 획득 등 신호 검색 방식에 따라 구현 방식이 달라지는데, 본 논문에서는 세 가지 검색 방식에 따라 GPS L1 C/A코드용 신호 획득부를 구현하고 각각을 비교한다. 직렬 검색 획득과 병렬 주파수 검색 획득에 비해서 병렬 코드 위상 검색 획득은 검색 횟수를 줄일 수 있고 높은 해상도의 상관값을 가질 수 있기 때문에 계산과정 중 필요한 연산의 복잡도를 줄인다면 항법 시스템의 빠른 동작을 위해서 최적의 검색 방식으로 사용될 수 있다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권1호
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• pp.13-20
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• 2021

A series of numerical experiments with measurements observed at continuously operating reference stations (CORS) of the international GNSS services (IGS) and the national geographical information institute of Korea (NGII) have been intensively carried out to evaluate the quality of pseudo-ranges and carrier-phases of GPS L2C signal obtained by various receiver types, benign and harsh operational environment. In this analysis, some quality measures, such as signal-to-noise ratio (SNR), the magnitude of multipath, and the number of cycle slips, the pseudo-range and carrier phase obtaining rate were computed and compared. The SNR analysis revealed an impressive result that the trend in the SNR of C/A and the L2C comparably depends upon type of receivers. The result of multipath analysis also showed clearly different tendency depending on the receiver types. The reason for this inconsistent tendency was seemed to be that the different multipath mitigation algorithm built-in each receiver. The number of L2C cycle slip was less than P2(Y), and L2C measurements obtaining rate was higher than that of P2(Y) in three receiver types. In the harsh observational environment, L2C quality was not only superior to P2(Y) in all aspects such as SNR, multipath magnitude, the number of cycle slips, and measurement obtaining rate, but also it could maintain a level of quality equivalent to C/A. According to the results of this analysis, it's expected that improved positioning performance like accuracy and continuity can be got through the use of L2C instead of existing P2(Y).

• 한국항행학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.7-13
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• 2014

본 논문에서는 GPS 전파 간섭 신호의 한 종류인 기만 신호를 검출하는 기법을 제안한다. 본 논문에서 기만의 대상이 되는 신호에는 민간에 구조가 공개된 GPS L1 C/A 신호로 선정하였으며 GPS L1 C/A 기만 신호의 영향을 분석하고 이를 통해서 기만 신호 검출 기법을 제안한다. 제안하는 기만 신호 검출 기법은 상관함수가 왜곡된 정도로 기만 신호의 인가를 판단한다. 기만 신호의 판단기준은 수신기 열잡음의 통계적 특성으로부터 정량적인 수치로 계산된 임계값을 이용하였다. 제안하는 기법을 검증하기 위한 시뮬레이션은 MATLAB을 기반으로 구성하였으며 기만 신호에 의한 상관함수 왜곡 및 코드 위상 오차를 확인하였다. 그리고 본 논문에서 제안하는 기만 신호 검출 기법을 적용하여 기만 신호의 검출 시뮬레이션을 수행하여 제안하는 기법에 의한 기만 신호 검출성능을 확인하였다.

• 수산해양기술연구
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• 제35권3호
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• pp.215-226
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• 1999

The experimented rangefinder consist of sets of V/A-Code GPS and sets of L1 C/A-code & carrier phase receivers connected by two spread spectrum radio modems in order to measure relative range and bearing between two ship antennas by real time, comparing and analyzing accuracy of both GPS receivers at the fix point on the land by means of executing zero baseline test by C/A code and by carrier phase as well as measuring distance range 5m, 10m, 15m between each other receivers. The results from the measurement of relative range and bearing are as follows as ;1. According to the results from zero baseline test, the average error by C/A-code receiver is less than 0.1m, which proves theories from published books but when each GPS receivers track different satellites, the range accuracy error becomes up to 100m by means of S/A. Because of this sudden wide range error, rangefinder is not appropriate at relative range measurement without additional modification of the algorism of the GPS receiver itself.2. According to relative range measurement by Carrier Phase and zero baseline test at static condition, the range error is less than 3.5cm in case that it passes more than 5 minutes after GPS sets can track simultaneously more than 6 satellites. Its main reason is understood that the phase center of antenna is bigger than geodetic antenna.3. When range measurement of two receivers from 5m, to 10m to 15m, the each range error is 0.340m, 0.190m, 0.011m and each standard variation is 0.0973m, 0.0884m, 0.0790m. The range error and standard variation are in inverse proportion to distance between two receivers. 4. L1 Carrier Phase GPS generally needs 5 minutes to fix and during this ambiguity search, the relative range and bearing angle is shown to be various.

• 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.

• 방송공학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.803-815
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• 2016

이 논문에서는 GNSS(global navigation satellite system) 신호를 RF(radio frequency) 대역에서 표본화하여 디지털 영역에서 복조하는 직접 RF 표본화 수신기를 설계하고 그 성능을 살펴보고자 한다. 직접 RF 표본화 방식은 IF(intermediate frequency) 대역에서 AD(analog to digital) 변환을 하고 복조하는 기존의 IF 변환 방식과 다르게, 아날로그 믹서(mixer)를 전혀 사용하지 않고 안테나 출력인 통과대역 신호를 직접 AD 변환하여 이후의 수신기의 모든 과정을 디지털 영역에서 처리하는 기술이다. IF 변환 방식과 비교하면 하드웨어 구조가 덜 복잡하고 전송환경 변화에 따른 재구성이 가능하며 하나의 AD 변환기를 사용하여 여러 대역의 신호를 동시에 변환할 수 있다는 장점이 있다. 이와 같은 재구성 기능과 동시 수신 기능은 특정 대역의 신호가 적으로부터 전파방해를 받았을 때 후속시스템으로의 빠른 전환이 필요한 군용 시스템에서 매우 중요한 역할을 한다. 한편 여러 대역의 신호를 한 번에 AD 변환하려면 수신하고자 하는 신호의 반송파 주파수, 대역폭, 표본화 후의 중간주파수 그리고 보호 대역 등을 고려하여 표본화 주파수를 정하는 것이 중요하다. 이 논문에서는 GPS L1, GLONASS G1 및 G2 등의 GNSS 신호를 동시에 수신할 수 있는 표본화 주파수를 선택하고 이를 적용한 직접 RF 표본화 수신기를 설계한다. 또한 설계한 수신기를 상용 AD 변환기와 소프트웨어를 사용하여 구현한 후 실제 신호의 수신시험을 통해 수신 성능을 살펴본다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제21권4호
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• pp.371-382
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• 2004

GPS 단일 주파수(L1) 수신기의 상대 측위 정밀도 향상을 위해 가중 평활화 기법(weighted smoothing technique)을 적용하고 다양한 기선에 대해 자료 처리를 수행하였다. C/A 코드를 이용한 의사거리의 측정 오차를 최소화하기 위하여 위상 가중 평활화 기법을 활용하였으며, 위상 신호의 끊김 현상으로 인한 결과를 보완하기 위해 위치 평활화 기법을 적용하였다. 대전에 위치한 IGS 기준점을 기점으로 중${\cdot}$장기선(5km, 10km, 30km, 40km, 150km)에 대해 자료 처리를 수행하였으며, 이때 기선에 따라 대기 모델(이온층${\cdot}$대류층)등 추가적인 오차 요인들을 고려하였다. 이 논문은 이러한 가중 평활화 기법을 활용하여 시간이 경과함에 따라 보다 안정적인 결과를 산출할 수 있었음을 제시하고 있으며, 사이클 슬립등 주의 환경에 민감한 오차들은 위치 평활화 기법을 써서 보완할 수 있음을 나타내고 있다. 이러한 결과들을 토대로 가중 평활화 기법을 실시간 응용분야는 물론 후처리 응용분야에도 적용이 가능함을 발견하였고, 이러한 기법들은 반송파 위상 자료를 이용하는 모호 정수 결정기술과 유사한 결과를 산출할 수 있어, 대체 기법으로 활용가능 할 것으로 기대된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.299-304
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• 2015

본 논문에서는 MATLAB GUI 기반으로 개발된 GPS RINEX 관측 파일 생성 소프트웨어에 대해서 소개한다. 개발된 소프트웨어는 두 가지 데이터 생성 모드를 기반으로 기준국 혹은 동적 사용자의 실제 GPS 측정치와 유사한 L1/L2 의사거리, L1/L2 반송파 위상, 도플러 측정치를 정확하고 효율적으로 생성한다. 생성된 측정치 결과는 최종적으로 RINEX version 3.0 관측 파일로 출력된다. 본 논문에서는 소프트웨어 검증을 위해 기준국의 실측 데이터를 기반으로 측정치 바이어스, 변화율, 잡음 수준을 분석해보았다. 그 결과 개발된 소프트웨어가 실제 GPS 측정치와 RMS 약 0.7 m 수준의 바이어스 오차를 갖는 GPS 측정치를 생성함을 확인하였다.

• ETRI Journal
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• 제32권1호
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• pp.142-144
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• 2010

In this letter, we propose GPS L5 acquisition schemes to detect a fast code phase and improve the accuracy of the Doppler frequency. The proposed approach is based on the code-phase changes which occur during the acquisition processing time originating in the Doppler frequency. The proposed schemes detect a fast code phase within about 1 chip near the estimated code phase and improve the accuracy of the Doppler frequency by up to about 4 times in comparison with the popular Septentrio receiver. The feasibility of the proposed schemes is demonstrated through simulation.