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        • KCI등재

          연산량 감소를 위한 2D MUSIC 알고리즘 설계

          최윤섭(Yun Sub Choi), 진미현(Mi Hyun Jin), 최헌호(Heon Ho Choi), 이상정(Sang Jeong Lee), 박찬식(Chansik Park) 한국통신학회 2012 韓國通信學會論文誌 Vol.37 No.11(융합기술)

          GNSS의 재밍에 대응하는 기법은 입사되는 재밍 전력을 억제하는 항재밍 기법과 재밍신호원의 위치를 찾아내는 재머위치결정 기법이 주로 사용된다. 두 방법 모두 재밍신호의 방향을 탐지해야 하며 일반적으로 대표적인 도래각 결정알고리즘인 MUSIC이 사용된다. 그러나 MUSIC은 높은 분해능을 가짐에도 불구하고 모든 후보각에 대한 검색을 수행하므로 검색시간이 길다는 단점이 있다. 본 논문에서는 MUSIC의 목적함수를 Cholesky 분해를 이용하여 제곱 항들의 합 형태로 나타내고, 목적함수 계산 도중 일부의 합이 이미 기존의 최소값 보다 크면 계산을 중단함으로써 검색속도를 향상시키는 새로운 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘의 동작은 소프트웨어 기반의 모의실험을 통하여 검증하였으며 기존 MUSIC 알고리즘과 비교하여 도래각 추정 성능은 같으나 검색속도가 최대 1.15배 향상됨을 확인하였다. The jamming countermeasures in GNSS includes anti-jamming technique and jammer localization technique. In both techniques, direction of jamming signal is important and generally the MUSIC algorithm is used to find the direction of jamming signal. The MUSIC is super-resolution algorithm for detecting incident direction of signal. But, the search time of MUSIC algorithm is too long because all candidates of incidence angle are searched. This paper proposes the new method that has less computational burdens and therefore faster than the conventional MUSIC algorithm. The proposed method improves performance speed by reducing unnecessary calculations. In the proposed method, the cost function of conventional MUSIC algorithm is decomposed into the sum of squares and if the partial sum of cost function is larger than the minimum cost function so far, then the candidate is rejected and next candidates are searched. If the computed cost function is less than the minimum cost function so far, the minimum cost function so far is replaced with newly computed value. The performance of the proposed method was compared with the conventional MUSIC algorithm using the simulation. The accuracy of the estimaed direction of jamming signal was same as the conventional MUSIC while the search speed of the proposed method was 1.15 times faster than the conventional MUSIC.

        • KCI등재

          항공 응용 분야 : AOA 기법을 이용한 재머 위치추적시스템 설계

          임덕원 ( Deok Won Lim ), 최윤섭 ( Yun Sub Choi ), 이상정 ( Ang Jeong Lee ), 허문범 ( Moon Boem Hoe ), 남기욱 ( Gi Wook Nam ) 한국항행학회 2011 韓國航行學會論文誌 Vol.15 No.6

          위치가 고정된 다수의 수신기를 이용하여 전파 송신기의 위치를 추정하는 기법으로 TOA, TDOA, AOA 기법이 있다. 이 중 TOA 기법은 송신기와 수신기의 시각이 동기 되었을 경우에만 적용할 수 있고, TDOA 기법은 광대역 신호에만 적용할 수 있으므로 재머의 위치를 추적하기 위해서는 AOA 기법을 적용하는 것이 적합하다. 따라서 본 논문에서는 AOA 측정치의 특성을 분석하고, 시스템 설계 파라미터에 따른 측위성능 민감도를 분석하였다. 분석한 결과를 토대로 하여 목표 성능을 만족시킬 수 있는 재머 위치추적시스템을 설계하였고, 모의실험을 통하여 10km거리의 재머에 대한 위치추적 오차가 38m보다 작게 나타나는 것을 확인하였다. There are TOA, TDOA and AOA method to estimate the position of the electromagnetic wave transmitter by using the multiple receivers at the fixed position. Among these methods, AOA method is suitable for the jammer localization system. Because TOA method can be adopted for the clocks of the transmitter and the receiver are synchronized each other, and TDOA method can be only adopted for a broad-band jamming signal. This paper, therefore, analyzes the characteristics of the AOA measurements and the sensitivity of the positioning performance according to the system design parameters. Based on the analyzed results, the jammer localization system to meet the desired performance is designed, and it has been checked that the positioning error for the jammer located at a distance of 10km is lower than 38m through the simulation results.

        • KCI등재

          다중 재머 환경에서 DOA 추정 성능 개선을 위한 Root-assisted MUSIC 알고리즘

          이주현 ( Ju Hyun Lee ), 최헌호 ( Heon Ho Choi ), 최윤섭 ( Yun Sub Choi ), 임덕원 ( Deok Won Lim ), 박찬식 ( Chan Sik Park ), 이상정 ( Sang Jeong Lee ) 한국항행학회 2013 韓國航行學會論文誌 Vol.17 No.4

          본 논문에서는 AOA (Angle of Arrival)기반의 재머위치 결정기법에 사용되는 DOA 추정 알고리즘을 대상으로 Root-MUSIC으로 1차 DOA 추정을 수행한 후 MUSIC을 이용한 2차 DOA 추정을 수행하는 성능 개선 알고리즘을 제시하였다. 또한 제안한 알고리즘을 검증하기 위해 소프트웨어 기반의 시뮬레이션 플랫폼을 구성하여 오차환 경에 따른 DOA 추정 성능 분석을 수행하고, 본 논문에서 제시한 DOA 추정 알고리즘의 DOA 추정 정확도 및 분해 능의 개선 정도를 분석하였다. This paper proposes a root-assisted MUSIC algorithm which uses a combination of the MUSIC and the root-MUSIC algorithm. This algorithm consists of two steps. Firstly, a coarse DOA is computed by the root-MUSIC algorithm. Secondly, a precise DOA estimation is carried out by the MUSIC algorithm in the reduced searching range. This paper analyzes the accuracy and the resolution performance of the proposed DOA estimation method using a software simulation platform.

        • KCI등재

          ASF 예측모델과 실측치를 이용한 영일만 해상 ASF 맵 생성기법

          황상욱(Sang-Wook Hwang), 신미영(Mi Young Shin), 최윤섭(Yun Sub Choi), 유동희(Donghui Yu), 박찬식(Chansik Park), 양성훈(Sung-Hoon Yang), 이창복(Chang-Bok Lee), 이상정(Sang Jeong Lee) 한국항해항만학회 2013 한국항해항만학회지 Vol.37 No.4

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          eLoran 시스템의 구축을 위해서는 기존 LORAN-C 설비의 보완과 데이터채널, dLoran 기준국, ASF 데이터베이스 등의 추가가 필요하다. 특히 항만접근 시 eLoran을 이용한 정밀 위치측정을 위해서는 항만 해역에 대한 ASF 랩이 반드시 이용자에게 제공되어야 한다. 본 연구에서는 eLoran 시스템의 주요 오차 요인인 항만에서의 ASF를 효율적으로 생성 및 보환하기 위하여, ASF 예측모델과 실측치를 이용한 ASF법 생성기법에 대해 연구하였다. 포항 LORAN-C 주국 (9930M) 에서 송신신호와 LORAN-C 수신기의 수신신호를 각각 세슘원자시계를 기준으로 측정하는 전파지연 측정법을 적용하여 ASF 실측치를 얻었고, ASF 예측법은 불규칙한 지형을 적용한 몬테스 모델로 구현하였다 본 논문에서는 영일만 해상 12 개 측정점에서의 ASF 실측값과 ASF 모델링을 통해 획득한 예측값의 옵셋을 보정하여 영일만의 ASF 랩을 생성하였다. In order to establish eLoran system it needs the betterment of a receiver and a transmitter, the add of data channel to loran pulse for loran system information and the differential Loran for compensating Loran-c signal. Precise ASF database map is essential it the Loran delivers the high absolute accuracy of navigation demanded at maritime harbor entrance. In this study we developed the ASF mapping method using predicted ASFs compensated by the measured ASFs for maritime in the harbor. Actual ASF is measured by the legacy Loran signal transmitted from Pohang station in the GRI 9930 chain We measured absolute propagation delay between the Pohang transmitting station and the measurement points by comparing with the cesium clock for the calculation of the ASFs. Monteath model was used for the irregular terrain along the propagation path in the Yeongil Bay. We measured the actual ASFs at the 12 measurement points over the Yeongil Bay. In our ASF-mapping method we estimated that the each offsets between the predicted and the measured ASFs at the 12 sα1Ced points in the Yeongil. We obtained the ASF map by adjusting the predicted ASF results to fit the measured ASFs over Yeungil bay.

        • KCI등재

          이동체의 수신 환경을 고려한 GNSS 신호 생성기 개발

          조성룡(Sung Lyong Cho), 박찬식(Chansik Park), 황상욱(Sang Wook Hwang), 최윤섭(Yun Sub Choi), 이주현(Ju Hyun Lee), 이상정(Sang Jeong Lee), 백정기(Jeong-Ki Pack), 이동국(Dong-Kook Lee), 지규인(Gyu-In Jee) 한국통신학회 2012 韓國通信學會論文誌 Vol.37 No.9

          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 검증하였다. 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. GNSS signal is vulnerable to jamming signal because of well-known signal structure and weak signal power. For these reasons, the need for analysis of jamming effects and anti-jamming techniques of is increasing. In this paper, a GNSS signal generator is designed which includes a radio wave propagation model for six kind of tactical environments and a body masking model for the reception environment of a vehicle. The radio wave propagation model for downtown, rural, forest, coastline, waste land and snow or ice area is designed using two-ray model. The body masking model is designed the effect which the antenna is affected by the reception environment of a vehicle and radiation pattern from a user configuration. The performance of generated signals from the GNSS signal generator considering reception environment of a vehicle is evaluated by a commercial GPS L1 receiver(NordNav) in normal and jamming environment. Also, the generated GNSS signal is compared to a commercial GPS L1 H/W based RF signal generator(STR4500). The results show that the designed GNSS signal generator in a normal environment compared to the same navigation performance. In jamming environment, it is shown that the body masking effect and GNSS signal acquisition and tracking loss in compliance with the jamming signal are precisely working in the reception environment of a vehicle.

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