• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.767-773
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• 2014

The carrier-to-noise power ratio is a key parameter for determining the reliability of PVT (Position, Velocity, and Time) solutions which are obtained by a GNSS (Global Navigation Satellite System) receiver. It is also used for locking a tracking loop, deciding the re-acquisition process, and processing advanced navigation in the receiver subsystem. The representative carrier-to-noise power ratio estimation schemes are the narrowband-wideband power ratio method (NW), the MM (Moment Method), and Beaulieu's method (BL). The NW scheme is the most classical one for commercial GNSS receivers. It is often used as an authoritative benchmark for assessing carrier-to-noise power estimation schemes. The MM scheme is the least biased solution among them, and the BL scheme is a simpler scheme than the MM scheme. This paper focuses on the less biased estimation with low complexity when the residual phase noise remains, then proposes a novel carrier-to-noise power ratio estimation scheme with low complexity for GNSS receivers. The asymptotic bias of the proposed scheme is derived and compared with others, and the simulation results demonstrate that the complexity of the proposed scheme is lowest among them, while the estimation performance of the proposed scheme is similar to those of the BL and MM schemes in normal and high gained reception environments.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.707-712
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• 2008

본 논문에서는 3중(4+8+4-소자) 순차 회전 배열을 기본 부 배열로 하는 256-소자 순차 회전 배열 안테나를 설계하였다. 본 3중(4+8+4-소자) 순차 회전 배열 안테나는 3개의 동심 각으로 구성되어 있으며, 내각과 외각에는 각각 4개의 소자가, 중간 각에는 8개의 소자가 배열되어 있다. 안테나 이득을 극대로 하기 위하여 내각과 외각의 배열인자를 M=4, P=1로, 중간 각에 는 M=8, P=1로 하였다. 제안하는 3중(4+8+4)-소자 순차 배열 안테나와 256-소자 순차 회전 배열 안테나에 대한 모의분석 및 실험 결과들을 비교했을 때 집적도, 교차 편파준위 및 이득 특성 측면에서 모두 우수한 특성을 보였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.175-180
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• 2015

본 논문에서는 GPS/GLONASS 수신용 소형 액티브 안테나를 제안하였다. GPS(1.575.42MHz)와 GLONASS(1.602MHz) 듀얼 대역을 지원하는 마이크로스트립 패치 안테나를 최적화하였고, 안테나의 크기는 $13{\times}13{\times}3.6mm$이다. 제안한 안테나 특성 확인을 위하여 지그 크기 변화를 주었고, 패치안테나의 급전 간격을 조정하였고, LNA 쉴드 케이스 유무에 따른 변화로 확인하였다. 안테나 지그의 크기는 $65.6{\times}13{\times}0.8mm$이다. GPS 대역의 최대 이득은 3.78dBi이고, GLONASS 대역의 최대 이득은 4dBi이다. 위성 수신레벨을 증폭하기 위한 저잡음 증폭기는 1단 LNA를 설계하였다. LNA 칩은 BGA715N7를 이용하였고, LNA 이득은 19.9dB이다. 시뮬레이션과 측정 데이터를 비교 분석한 결과 GPS/GLONASS 수신용 소형 액티브 안테나의 실용화 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.119-124
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• 2014

본 논문에서는 한 보드에서 GPS/GLONASS 대역을 이용하여 컨테이너의 위치정보를 확인 할 수 있고, 위치 정보를 실시간으로 이동통신망으로 전송 할 수 있는 GSM/WCDMA 대역의 안테나를 설계하였다. GPS(1.575.42MHz)와 GLONASS(1.602MHz) 듀얼 대역을 지원하는 마이크로스트립 패치 안테나를 최적화하였고, 안테나의 크기는 $25{\times}25{\times}5[mm]$이다. GSM(824-960MHz)와 WCDMA(1970-2170MHz) 이중대역을 지원하는 칩 모노폴 안테나를 최적화 하였고, 안테나의 크기는 $27{\times}8{\times}3.2[mm]$이다. 위성 수신레벨을 증폭하기 위해 2단 저잡음 증폭기(LNA)를 설계하였고. LNA 이득은 27[dB]이다. 안테나의 측정지그의 크기는 $100{\times}30{\times}1[mm]$이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.1990-1998
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• 2017

해상작전 수행의 성패는 서로간의 신속하고 정확한 의사전달과 원활한 통신망 구축이 우선되어야 한다. 군의 주통신망인 위성은 적의 전파교란 및 고정 안테나의 취약점으로 예비 통신망 구축이 반드시 필요하다. 따라서 군은 작전 통신망을 음성위주에서 문자 기반의 무선 통신망으로 전환하여 왔다. 본 논문에서는 현재 해군에서 운용중인 전술데이터링크(Link-11)의 주 통신방식인 Roll Call을 기본으로 하여 개선된 통신방식을 제안하였다. 시뮬레이션을 통해 기존 방식과 성능을 비교한 결과 제안된 통신방식(Selective Broadcasting)은 단위 프레임별 전송 소요시간이 Roll Call 대비 4.3배, Round Robin & Broadcasting 대비 6.3배 단축됨을 확인하였으며, 직접적인 수신율이 높을수록 소요시간은 최대 1.6배 단축됨을 입증하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.338-347
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• 2017

본 논문은 TDL(전술 데이터 링크)의 항공용 단말의 구성품인 고출력증폭기의 설계 및 제작에 관해 기술하였다. 동일한 주파수 대역을 사용하는 레이다 및 다른 통신장비와 한정된 주파수 자원을 효율적 사용이 가능하도록 고속주파수도약기술, 인지무선기술, 수신필터뱅크 기술을 적용하였다. 고출력증폭기는 물리적으로 송신부, 수신부, 기구부, 케이블조립체로 구성되며, 최대 전송 거리, 수신감도 등의 전기적 특성과 온도 특성을 충족하도록 설계되었다. 고출력증폭기의 요구 규격을 만족하기 위해 모델링 및 시뮬레이터를 이용하였다. 송신 출력과 잡음 지수는 각각 50.02dBm 및 2.682dB로 측정되었다. 전기적 특성 시험 및 환경 특성 시험으로 요구 규격을 모두 만족함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.628-636
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• 2014

본 논문은 재밍 대응 위성 항법 장치의 5소자 평면 배열 안테나 설계에 대해 기술한다. GPS $L_1/L_2$ 대역에서 공진하는 적층 구조의 패치 안테나 설계를 제안한다. 제안된 안테나는 광대역 및 원형 편파 특성을 구현하기 위해 칩 커플러를 이용한 이중 급전을 사용한다. 배열안테나 측정 결과, 중앙안테나의 전면 방향 이득은 $L_1$과 $L_2$ 대역에서 각각 1.10 dBic, 0.37 dBic, 측면안테나는 $L_1$과 $L_2$ 대역에서 0.99 dBic, -0.57 dBic를 갖는다. 고각 $30^{\circ}$에서 방위각의 이득은 중앙안테나 $L_1$과 $L_2$ 대역에서 평균 -2.08 dBic, -5.33 dBic의 측정 결과를 갖는다. 측면안테나는 $L_1$과 $L_2$ 대역에서 평균 -0.40 dBic, -2.09 dBic의 측정 결과를 갖는다. 제안된 5소자 평면 배열 안테나는 GPS 재밍 대응 장치에 적합함을 확인한다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제18권3호
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• pp.545-554
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• 2017

Among various applications of the High Altitude Long Endurance (HALE) Unmanned Aerial Vehicle (UAV), this paper has a focus on the Global Positioning System (GPS) utilizing pseudolite and its improved performance, particularly during the multi-purpose missions. In a multi-purpose mission, the HALE UAV follows a specified flight trajectory for both navigation applications and missions. Some of the representative HALE missions are remote exploration, surveillance, reconnaissance, and communication relay. During these operations, the HALE UAV can also be an additional positioning signal source as it broadcast signals using pseudolite. The pseudolite signal can improve the availability, accuracy, and reliability of the GPS particularly in areas with poor signal reception, such as shadowed regions between tall buildings. The improvement in performance of navigation is validated through simulations of multi-purpose missions of the solar-powered HALE UAV in an urban canyon. The simulation includes UAV trajectory generation at stratosphere and uses actual geographical building data. The results indicate that the pseudolite-equipped HALE UAV has the potential to enhance the performance of the satellite navigation system in navigationally degraded regions even during multi-purpose operations.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.1539-1545
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• 2015

GPS (global positioning system)는 지구 궤도를 도는 여러 GPS 위성의 신호를 수신하여 이들 신호의 수신 시간 차이를 이용하여 자신의 절대 위치를 알아내는 시스템으로 민간 목적뿐만 아니라 군용 목적으로도 널리 사용되고 있다. 특히 군용 시스템에서는 무기 등에도 사용되기 때문에 안정적인 GPS 수신이 민간보다 더 중요하다. 하지만 GPS는 사용 주파수가 알려져 있기 때문에 나쁜 의도로 인위적인 재밍신호를 송출하여 GPS 시스템을 무력화 시킬 수 있다는 문제가 있다. 이에 재밍신호를 제거하고 GPS 신호만을 안정적으로 수신하기 위해 GPS 수신기에 다중 안테나를 설치하고 빔 널링 기술을 이용하여 재머만을 제거하는 기술이 많이 연구되어 왔다. 이러한 기술 중에서 본 논문에서는 MVDR (minimum variance distortionless response) 기술에 기반하여 새로운 적응형 빔 제어 기술을 제안한다. 제안하는 방식은 위성 방향으로의 빔은 훼손하지 않으면서 재머 방향으로는 적응적으로 널을 형성하여 재머를 효과적으로 제거한다. 제안하는 방식의 성능은 컴퓨터 모의실험을 통해 검증한다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권1호
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• pp.1-12
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• 2021

Due to the Global Navigation Satellite System (GNSS) modernization, the recently launched GNSS satellites transmit signals at various frequency bands of L1, L2 and L5. Considering the Korea Positioning System (KPS) signal and other GNSS augmentation signals in the future, there is a high probability of applying more complex communication techniques to the new GNSS signals. For the reason, GNSS receivers based on flexible Software Defined Radio (SDR) concept needs to be developed to evaluate various experimental communication techniques by accessing each signal processing module in detail. In this paper, we introduce a multi-constellation (GPS/Galileo/BeiDou) multi-band (L1/L2/L5) SDR by utilizing Ettus USRP N210. The signal reception module of the developed SDR includes down-conversion, analog-to-digital conversion, signal acquisition, and tracking. The down-conversion module is designed based on the super-heterodyne method fitted for MHz sampling. The signal acquisition module performs PRN code generation and FFT operation and the signal tracking module implements delay/phase/frequency locked loops only by software. In general, it is difficult to sample entire main lobe components of L5 band signals due to their higher chipping rate compared with L1 and L2 band signals. Experiment result shows that it is possible to acquire and track the under-sampled signals by the developed SDR.