• 제목/요약/키워드: Multipath mitigation

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상관함수의 비대칭성 추정을 통한 다중 경로 오차 제거 기법 (Multipath Mitigation Method Through Asymmetry Estimation of Correlation Function)

  • 장한진;문승욱;김정원;이상정;황동환
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.1050-1055
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    • 2006
  • Since the muiltipath signal arrives at the GPS receiver later than the line-of-sight signal, the multipath signal makes the shape of the correlation function asymmetric. This paper proposes a multipath mitigation method through asymmetry estimation of the correlation function, in which multiple correlators are utilized. The asymmetry is estimated from correlation values of correlators which have different chip spacings. Based on the estimated asymmetry, the correlation function is modified in order to get a better code tracking performance. Even through the proposed method uses multiple correlators including the narrow correlator, the acquisition performance is not degraded since the number of search cell of the narrow correlator part can be reduced in the algorithm of the proposed method. The simulation results show that the proposed method gives better performance than the generic correlator in multipath environment.

TMBOC과 CBOC 신호에 적합한 모호성이 낮은 다중경로 오차완화 기법 (An Unambiguous Multipath Error Mitigation Scheme for TMBOC and CBOC Signals)

  • 유승수;지규인;김선용
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.977-987
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    • 2012
  • One of the most significant errors in the pseudo-range measurement performance of GNSSes (Global Navigation Satellite Systems) is their multipath error for high-precision applications. Several schemes to mitigate this error have been studied. Most of them, however, have been focused on the GPS (Global Positioning System) L1 C/A (Coarse/Acquisition) signal that was designed in the 1970s and is still being used for civil navigation. Recently, several modernized signals that were especially conceived to more significantly mitigate multipath errors have been introduced, such as Time Multiplexed and Composite Binary Offset Carrier (TMBOC and CBOC, respectively) signals. Despite this advantage, however, a problem remains with the use of TMBOC and CBOC modulations: the ambiguity of BOC (Binary Offset Carrier)-modulated signal tracking. In this paper, a novel unambiguous multipath error mitigation scheme for these modernized signals is proposed. The proposed scheme has the same complexity as HRCs (High Resolution Correlators) but with low ambiguity. The simulation results showed that the proposed scheme outperformed or performed at par with the HRC in terms of their multipath error envelopes and running averages in the static and statistical channel models. The ranging error derived by the mean multipath error of the proposed scheme was below 1.8 meters in an urban area in the statistical channel model.

Subspace Projection을 이용한 전파방해신호 제거와 다중경로 간섭신호 제거 GNSS 수신기 설계 (On Construction of Anti-jam and Multipath Mitigation GNSS receiver by Subspace Projection)

  • 신정환;허준
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권12호
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    • pp.24-30
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    • 2006
  • 본 논문에서는 다중 안테나를 갖는 위성항법시스템 (GNSS) 수신기에서의 subspace projection을 이용한 전파방해신호 제거와 다중경로 간섭신호 제거에 대한 방법을 기술한다. 우리는 수신기에 들어온 신호를 두 번의 subspace projection을 통해 전파방해신호와 다중경로 간섭신호가 없는 noise subspace로 투영함으로써 GNSS 신호와 noise 만으로 구성된 신호 얻게 되고, 이 신호에 Beamformer를 적용하여 최대의 신호 대 잡음비를 갖는 수신기 출력 신호를 얻게 된다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 수신기가 효과적으로 전파방해신호와 다중경로간섭신호를 제거하고 신호 대 잡음비를 최대한으로 증가시킬 수 있음을 보여준다.

WCDMA 순방향 링크에서의 고속 데이터 전송을 위한 다중 경로 간섭 완화 기법 (A New Multipath Interference Mitigation Technique for High Speed Data Transmission in WCDMA Downlink)

  • 유현규;한상철;정성순;홍대식;강창언
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권12A호
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    • pp.958-963
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    • 2003
  • WCDMA 순방향 링크에서 높은 레벨의 변조 방식을 사용하여 고속의 패킷 데이터 전송을 가능하게 하기 위해서는 다중 경로 간섭의 제거가 반드시 필요하다. 이러한 이유에서 Kenichi Higuchi는 WCDMA 순방향 링크에 의 다중 경로 간섭 제거기를 제안하였다. 그러나 이 논문에서는 코드 정보를 알 수 없는 다른 사용자들의 코드 채널을 순방향 전송 신호에 포함시키지 않은 신호 모델을 사용하였다. 다중 사용자 환경에서의 이러한 코드 채널들에 의한 간섭은 다중 경로 간섭 제거기의 성능을 매우 저하시킨다. 따라서 본 논문은 OVSF 코드 특성을 이용하여 셀 내의 모든 코드 채널에 의해 발생되는 다중 경로 간섭을 제거하는 기법을 제안한다. 모의실험 결과 제안한 알고리즘은 WCDMA 순방향 링크에서 높은 레벨의 변조 방식을 사용 가능하게 하여 기존의 RAKE 수신기와 다중 경로 간섭 제거기에 비해 매우 우수한 throughput 성능을 나타냄을 볼 수 있다.

도심환경에서의 GNSS 기반 육상 이동체를 위한 짧은 지연 다중경로 감쇄 기법 (A Novel Short Delay Multipath Mitigation Algorithm for a GNSS based Land Vehicle in Urban Environment)

  • 임덕원;천세범;허문범
    • 한국항행학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.557-565
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    • 2018
  • 도심환경에서의 GNSS 항법을 위하여 짧은 지연 다중경로 감쇄 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 GNSS 수신기가 육상 교통 이동체에 탑재되어 있다는 제한 조건을 이용하여 어느 위성에서 다중경로 신호가 발생했는지를 검출하고, 해당위성의 측정치를 제거하여 새로운 항법결과를 도출한다. 이때 검출 조건은 GNSS 수신기의 성능 등급과 이동체의 동적 특성에 따라 결정된다. 제안 기법을 검증하기 위하여 4가지 시나리오에 대한 다중경로 환경에서 실제 데이터를 수집하였으며, GNSS 수신기에 기본적으로 탑재된 다중경로 감쇄 기법과 제안한 기법을 함께 적용하여 데이터를 처리한 결과 가시위성이 5개 미만인 경우를 제외하고는 측위 결과가 5 m 이하로 나타나는 것을 확인하였다.

국내 기준국의 GPS 코드 다중경로오차 격자지도 생성 (Developing GPS Code Multipath Grid Map (CMGM) of Domestic Reference Station)

  • 김규민;김기민;박찬덕
    • Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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    • 제13권1호
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    • pp.85-92
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    • 2024
  • This study develops a Global Positioning System (GPS) Code Multipath Grid Map (CMGM) of each individual domestic reference station from the extracted code multipath of measurement data. Multipath corresponds to signal reflection/refraction caused by obstacles around the receiver antenna, and it is a major source of error that cannot be eliminated by differencing. From the receiver-independent exchange format (RINEX) data for two days, the associated code multipath of a satellite tracking arc is extracted. These code multipath data go through bias correction and interpolation to yield the CMGM with respect to the azimuth and elevation angles. The effect of the CMGM on multipath mitigation is then quantitatively analyzed to improve the Root Mean Square (RMS) of averaged pseudo multipath. Furthermore, the single point positioning (SPP) accuracy is analyzed in terms of the RMS of the horizontal and vertical errors. During two weeks in February 2023, the RMSs of the averaged pseudo multipath for five reference stations decreased by about 40% on average after CMGM application. Also, the SPP accuracies increased by about 7% for horizontal errors and about 10% for vertical errors on average after CMGM application. The overall quantitative analysis indicates that the proposed approach will reduce the convergence time of Differential Global Navigation Satellite System (DGNSS), Real-Time Kinematic (RTK), and Precise Point Positioning (PPP)-RTK correction information in real-time to use measurement data whose code multipath is corrected and mitigated by the CMGM.

GPS수신기의 다중경로 오차 제거를 위한 가중 상관기의 성능평가 (Evaluation of Weighted Correlator for Multipath Mitigation in GPS Receiver)

  • 신미영;장한진;서상현;박찬식;황동환;이상정
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.409-414
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    • 2007
  • GPS 환경에서 다중경로 신호는 의사거리 측정 정확도의 성능을 감소시키므로 GPS에 기반한 응용에서 위치 성능 감소로 나타나며, 이는 특히 고층 건물이 많은 도심환경 및 수면에 의한 반사가 많은 해양에서 문제가 된다. 다중경로 신호는 GPS 수신기 내부 상관기에서 상관 함수의 Early-Late 간 비대칭을 유발하므로, 본 논문에서는 Late 상관 값의 비대칭 정도를 보상하여 다중경로 오차를 제거하기 위한 가중 상관기 구조를 소프트웨어 GPS 수신기를 이용하여 구현하고, 그 성능을 평가하였다. 가중 상관기는 2개의 상관 암으로 이루어진 다중 상관기를 사용하여 상관함수의 비대칭 여부를 판단하고, 비대칭성을 감소시키기 위한 보정치를 생성한다. 이 구조는 다중 상관기에 비하여 연산 처리량 부하는 감소시키는 반면, 비슷한 다중경로 오차 제거 성능을 제공한다. 본 논문에서는 다중경로 신호 생성 블록을 포함한 GPS 신호 발생기와 가중 상관기 구조를 포함한 소프트웨어 GPS 수신기를 이용하여 다중경로 오차 제거 성능을 검증하였다. 실험을 통하여 가중 상관기가 일반 상관기와 협대역 상관기보다 더 나은 오차 제거 성능을 보임을 확인하였다.

자기 상관 차분 함수를 이용한 다중 경로 오차 감쇄 기법 (Multipath Error Mitigation using Differenced Autocorrelation Function)

  • 최일흥;이상정
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.59-67
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    • 2003
  • Multipath is an inevitable error source in radio navigation system such as GPS, it causes signal tracking errors such as carrier tracking errors, code tracking errors. Since code tracking error is a dominant error in absolute positioning, this paper focuses on the improvement of code tracking performance. This paper proposes a method that detects the change of autocorrelation function's slope and mitigates the multipath error. Also, this paper shows the performance evaluation results by post-processing the digitized RF samples.

일반적인 GPS 수신기를 위한 채널별 다중경로오차 검출 기법 (Channelwise Multipath Detection for General GPS Receivers)

  • 이형근;이장규;지규인
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제8권9호
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    • pp.818-826
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    • 2002
  • Since multipath phenomenon frequently occurs when a Global Positioning System receiver is placed in urban area crowded with large buildings, efficient mitigation of multipath effects is necessary to resolve. In this paper, we propose a new multipath detection technique that is useful in real-time positioning with a general Global Positioning System receiver. The proposed technique is based on a channelwise multipath test statistic that efficiently indicates the degree of fluctuations induced by multipath error. The proposed multipath test statistic is operationally advantageous because it does not require any specialized hardware nor any pre-computation of receiver position, it is directly related to standard $\chi$$^2$-distributions, and it can adjust the detection resolution by increasing the number of successive measurements. Simulation and experiment results verify the performance of the proposed multipath detection technique.

A Novel Hearability Enhancement Method for Forward-Link Multilateration Using OFDM Signal

  • Park, Ji-Won;Lim, Jeong-Min;Lee, Kyu-Jin;Sung, Tae-Kyung
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제8권3호
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    • pp.638-648
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    • 2013
  • Together with the GPS-based approach, geo-location through mobile communication networks is a key technology for location-based service. To save the cost, most geo-location system is implemented on the existed network service, which has a cellular structure. Still, multilateration is limited in cellular structure because it is difficult for the mobile terminal to acquire distance measurements from multiple base stations. This low hearability in the receiver is caused by co-channel interference and multipath environment. Therefore, hearability enhancement is necessary for multilateration under multipath and interference environment. Former time domain based hearability methods were designed for real signals. However, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal, which its usage has been increased in digital wireless communication, is a complex signal. Thus, different hearability enhancement method is needed for OFDM signals. This paper proposes a hearability enhancement method for forward-link multilateration using OFDM signals, which employ interference cancellation and multipath mitigation. A novel interference cancellation and multipath mitigation strategy for complex-valued OFDM signals is presented that has an iterative structure. Simulation results show that the proposed multilateration method provides the user's position with an accuracy of less than 80m through the mobile WiMAX cellular network in multipath environment.