Junwoo Jung;Hyunhee Won;Sungyeol Park;Haengik Kang;Seungbok Kwon;Byeongjin Yu;Seungwoo Seo
Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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제12권2호
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pp.101-111
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2023
Many spoofing detection studies have been conducted to cope with the most difficult types of deception among various disturbances of GPS, such as jamming, spoofing, and meaconing. In this paper, we propose a spoofing detection scheme based on elevation masked-relative received power between GPS L1 and L2 signals in a system using a multi-band array antenna. The proposed scheme focuses on enabling spoofing to be normally detected and minimizes the possibility of false detection in an environment where false alarms may occur due to pattern distortion among elements of an array antenna. The pattern distortion weakens the GPS signal strength at low elevation. It becomes confusing to detect a spoofing signal based on the relative power difference between GPS L1 and L2, especially when GPS L2 has weak signal strength. We propose design parameters for the relative power threshold including beamforming gain, the minimum received power difference between L1 and L2, and the patch antenna gain difference between L1 and L2. In addition, in order to eliminate the weak signal strength of GPS L2 in the spoofing detection process, we propose a rotation matrix that sets the elevation mask based on platform coordinates. Array antennas generally do not have high usefulness in commercial areas where receivers are operated alone, but are considered essential in military areas where GPS receivers are used together with signal processing for beamforming in the direction of GPS satellites. Through laboratory and live sky tests using the device under test, the proposed scheme with an elevation mask detects spoofing signals well and reduces the probability of false detection relative to that without the elevation mask.
본 논문에서는 실내 환경에서 음원과 수신마이크 사이의 거리에 따른 음향신호 수신세기 감소 특성을 이용하여 수신전력세기차 기반 청취자 각도 추정 기법을 제안하고, 이 기법의 각도 추정성능을 분석한다. 제안한 법으로 청취자의 각도를 추정하기 위해 사용하는 측정치는 수신전력세기간의 차이이며 이는 각도 추정을 위한 측정치로서 본 논문에서 처음 고려되었다. 제안한 기법을 이용하여 청취자 각도를 추정했을 때 발생하는 오차를 수학적으로 모델링하여 분석하고 모의실험 및 실측실험을 통해 제안한 기법의 성능을 보인다.
Monopulse active homing radar requires velocity and angle information of target to track fast moving target. Target velocity can be estimated by measuring the frequency shift between transmitted and received frequencies. Angle information is obtained by measuring boresight error. Measurement of doppler frequency component in received signal is done through FFT analysis and interpolation algorithm for fine tuning. Boresight errors in azimuth and elevation axes are proportional to the power of each difference channel relative to sum channel. The target signal power in difference channel is estimated more precisely by measuring the power of FFT result cell of maximum ...
This study receives the noise transmitted in a constant audio frequency range through a microphone array in which the noise(like grease in a pan) occurs on the power supply line due to the troublesome partial discharge(arc). Then by going through a series of signal processing of removing noise, this study measures the distance and direction up to the noise caused by the troublesome partial discharge(arc) and monitors the result by displaying in the analog and digital method. After these, it determines the state of each size and judges the distance and direction of problematic part. When the signal sound transmitted by the signal source of bad insulator is received on each microphone, the signal comes only in the frequency range of 20 kHz by passing through the circuit of amplification and 6th low pass filter. Then, this signal is entered in a digital value of digital signal processing(TMS320F2812) through the 16-bit A/D conversion. By doing so, the sound distance, direction and coordinate of bad insulator can be detected by realizing the correlation method of detecting the arriving time difference occurring on each microphone and the algorithm of detecting maximum time difference.
Park, Chan-Sik;Kim, Seung-Beom;Kang, Dong-Youn;Yun, Hee-Hak;Cha, En-Jong;Lee, Sang-Jeong
한국항해항만학회:학술대회논문집
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한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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pp.217-222
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2006
To find a location, GPS has been wildly used. But, it is hard to use in indoor because of very weak signal level. To meet indoor requirements, there have been many studies applying wireless communication networks such as WLAN, UWB and ZigBee. Among these, ZigBee is widely adopted in many WSN applications because it has an advantage of low-power and low-cost. In ZigBee, the RSSI is used as range measurement for ad-hoc network. The RSSI are converted to ranges using the signal attenuation model and these ranges become inputs of positioning methods. The obtained position with RSSI has large error because of its poor accuracy. To overcome this problem, ultrasonic sensors are added in many researches. By measuring the arrival time difference of ZigBee and ultrasound as a range measurement, the precise position can be found. However, there are still many problems: scheduling of beacons to transmit signals in a correct order, addition and synchronization of beacons and low-rate positioning rate. At this paper, an efficient method to solve these problems is proposed. In the proposed method, a node transmits ZigBee and ultrasound signal simultaneously. And beacons find the range with the received signals and send it back to a node with ZigBee. The position is computed in a node with the received ranges. In addition, a new positioning algorithm to solve the risk of the divergence in the linearization method and the singularity problem in the Savarese method is presented. Both static and dynamic experimental results show 0.02m RMS errors with high output rate.
CL1(closed loop mode 1)은 3GPP WCDMA가 규정한 폐루프(closed loop) 송신 다이버시티 기술 중의 하나로서, 기지국에 설치된 2개의 송신 안테나를 통해 방사되는 신호들의 위상을 적절히 조절하여 가입자 단말기의 입력단에 나타나는 신호의 전력을 최대화하고자 하는 방식이다. 이 방식의 핵심 요소는 서로 다른 송신 안테나를 거쳐 가입자 수신기에 도달하는 수신 신호간의 위상 차이 정보를 가입자 단말기가 부호화하여 기지국에 전달하는 것이다. 본 논문에서는 적응 델타 변조(adaptive delta modulation) 방식으로 위상 차이 정보를 표현하여 전달하는 새로운 방안을 제안하고, 이를 기존의 CL1 방식에서 사용하는 위상 차이 표현 방안과 비교한다. 컴퓨터 실험 결과, 페이딩(fading) 특성이 비교적 천천히 변하는 환경에서, 제안한 방식이 CL1의 경우보다 위상 차이를 좀 더 정확하게 표현할 수 있으며, 이로 인해 궁극적으로 더 낮은 BER을 확보할 수 있음을 확인하였다.
최근 무선 통신 시스템에서 제한된 스펙트럼 자원의 효율적 활용은 많은 사람들의 관심이 집중된 분야이다. 무선인지 기술은 비어 있는 주파수 대역을 찾고, 활용하는 기술로 스펙트럼의 효율적 사용을 가능하게 한다. 특히 무선인지 기술에서 기존 사용자의 신호를 검출하는 센싱 기술은 가장 핵심적인 기술이라고 할 수 있다. 이 논문은 Bussgang 정리를 이용한 스펙트럼 센싱 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 수신 신호에 Bussgang 정리를 적용하여 신호와 가우시안 잡음 사이의 통계적 특성 차이를 계산하고 이를 바탕으로 신호의 존재 여부를 판단한다. 이 방법은 잡음 파워 추정이 없으므로 잡음 불확실성의 영향을 받지 않고, 아주 낮은 SNR (signal-to-noise power ratio)에서도 신호를 검출 할 수 있다. IEEE 802.22 WRAN (wireless regional area network)을 기반으로 12개의 ATSC (advanced television systems committee) A/74 DTV(Digital Television) 신호를 이용한 모의실험으로 제안한 방법의 성능을 평가하고, 제안한 방법의 이론적인 문턱값을 분석한다.
길이 250cm, 간격 10cm의 25개의 수동계 직선배열 hydrophone을 0, $\pm1$의 거형파 weighting을 부가하여 신호와 weighting과의 convolution을 구하고 이것을 동기가산하는 방법으로 얻는 방향검출과 spectrum분석은 그 실현방법을 증대시키고 정현파 weighting을 부가하는 것보다 3dB정 도 낮으나 지향성을 준 방향보다 타방향의 spectrum성분의 Power level을 적어도 16dB 정도 이상 억제할 수가 있었다. 또 신호까지 0, $\pm1$의 거형파로 바꾸는 경우는 전술한 성분을 적어도 8 dB 이상 억제할 수 있었다.
본 논문에서는 주파수 및 토양의 수분 함유량 변화에 따라 지뢰 탐지용 지표투과레이더의 수신신호를 분석하였다. 한국 표준 토양인 식양토를 기준으로 토양의 유전율, 도전율 및 전자파 감쇄 손실을 계산하였고, FDTD를 이용하여 다양한 주파수에 따른 지표투과레이더의 지뢰 탐지 영상을 생성하였다. 레이더의 표적 신호 대 클러터 신호 비(SCR) 및 수신 전력을 분석하였으며, 주파수 가변 채널 방식이 다양한 토양 조건에서 지뢰 탐지용 지표 투과레이더에 적합함을 보였다.
Scanning 타입 다채널 LiDAR 센서의 경우 수신되는 신호의 세기의 차이에 의한 walk error라는 거리 오차가 발생할 수 있다. 이러한 오차는 다수의 LiDAR 센서를 기반으로 주변 환경을 스캐닝할 경우 같은 물체에 대해 서로 다른 거리 값을 출력하게 한다. 다수의 LiDAR 센서를 이용하여 전방향 스캐닝할 경우, 센서의 시야각이 겹치는 구간에서 발생하는 walk error를 최소화하기 위해 외부 시스템 상에서 센서의 각 채널에 대한 convolution을 수행하고 오차를 최소화하고자 한다. 약 6×6 m 환경의 중앙에 4개의 LiDAR 센서들을 배치하고 주변 환경을 스캐닝 하였으며, 필터링을 적용한 결과, 거리 오차를 평균 0.5125m에서 0.16m까지 약 68% 개선할 수 있었으며, 표준 편차는 평균 0.0591에서 0.030675까지 약 48% 개선할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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