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GPS Ll/L2C 상관기를 위한 빠른 신호 획득 기법
임덕원,문승욱,박찬식,이상정,Lim Deok-Won,Moon Sung-Wook,Park Chan-Sik,Lee Sang-Jeong 제어로봇시스템학회 2006 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.12 No.8
The L2 Civil Signal (L2CS) will be transmitted by modernized IIR(IIR-M), IIF and all subsequent GPS satellites. It contains two codes of different length; CM code contains 10,230chips, repeats every 20milliseconds and is modulated with message data, and CL code contains 767,250chips, repeats every 1.5second Z-count and has no data modulation. And the message data is encoded for Forward Error Correction(FEC). The long code length is useful for weak signal, but it also requires very long acquisition time. Therefore, the structure of GPS Ll/L2C Correlator and the fast acquisition scheme are proposed in this paper.
Performance Analysis of a Vector DLL Based GPS Receiver
임덕원,최헌호,이상정 사단법인 항법시스템학회 2012 Journal of Positioning, Navigation, and Timing Vol.1 No.1
For a Global Positioning System (GPS) receiver, it is known that a Vector Delay Locked Loop (DLL) in which the code signals of each satellite are tracked in parallel by using navigation results shows better performance in the aspect of the tracking accuracy and the robustness than that of a Scalar DLL. However, the quantitative analysis and the logical grounds for that performance enhancement of the Vector DLL are not sufficient. This paper, therefore, proposes the structure of the GPS receiver with the Vector DLL and analyzes the performance of it. The tracking and the positioning accuracy of the Vector DLL are theoretically analyzed and confirmed by simulation results. From the simulation results, it can be seen that the tracking and positioning accuracy has been improved about 30% in case that the receiver is static and the positioning is conducted for every Pre-detection Integration Time (PIT) while C/N0 is 45 dB-Hz.
Analysis of the Results for the Operation of a GPS Jammer Localization System
임덕원,천세범,허문범 사단법인 항법시스템학회 2017 Journal of Positioning, Navigation, and Timing Vol.6 No.1
In this paper, results of a jammer detection and localization system operation are given. The system consists of receiver stations, a central tracking station, and a monitoring station and it was developed by our institute in 2014. Through real-time tests, it is confirmed that the developed system has an ability to estimate the location of interference sources with an accuracy of 50 m (CEP) even they was 10 km away. After verification, this system was installed in Incheon International Airport and operating results are being monitored by the airport and our institute continuously. In this year, there were some events that jamming signals were received from North Korea, so the data were analyzed and given here.
GPS 수신기 간섭 제거를 위한 적응 IIR 노치 필터 설계
임덕원,이건우,박찬식,황동환,이상정 대한전자공학회 2007 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.44 No.3
GPS signal is vulnerable to intentional and unintentional interferences since it has a very weak signal power and its structure is well-known. Among the interference rejecting techniques, the ATF is being generally used as a pre-correlation technique. However, it does not have a design parameter relating to the notch width, resulting in the spectral loss around frequency of the interference. The IIR notch filter has a design parameter relating to the notch width and can generate a sharp notch for the CW interference. In this paper, an adaptive IIR notch filter is proposed and the performance is evaluated using software signal generator and real measurements. GPS 신호는 수신 전력이 매우 낮으며, 민간용 신호의 경우에는 신호 구조가 잘 알려져 있어서 고의적 혹은 비고의적인 간섭에 취약하다. 많은 간섭 제거 기법이 연구되고 있으며 그 중에서 ATF가 상관전 처리 기법으로 널리 사용되고 있다. 그러나 ATF는 노치 폭과 관련된 설계 변수가 없어서 간섭을 제거하더라도 주변 주파수에 스펙트럼 손실을 가져온다. 반면 IIR 노치 필터는 노치 폭과 관련된 설계 변수가 있어서 CW 간섭에 대하여 매우 예리한 노치를 생성할 수 있으므로 스펙트럼 손실을 줄일 수 있다. 본 논문에서는 적응 알고리즘을 적용할 수 있는 구조의 IIR 노치 필터를 제시하고, 소프트웨어 신호발생기와 실제 측정치를 이용하여 성능을 평가하였으며, IIR 필터의 SNR 손실이 FIR 필터에 비하여 5dB 정도 작은 것을 확인하였다.
도심환경에서의 GNSS 기반 육상 이동체를 위한 짧은 지연 다중경로 감쇄 기법
임덕원,천세범,허문범 한국항행학회 2018 韓國航行學會論文誌 Vol.22 No.6
For GNSS navigation in urban environment, a novel short delay multipath mitigation algorithm is proposed in this paper. This algorithm detects which satellite's signal is the multipath signal by using the constraint that GNSS receiver is equipped in a ground vehicle, then estimate new position after separating the measurement of that satellite. A criterion for detecting and validating the multipath signal depends on the performance grade of the GNSS receiver and the dynamics of the vehicle. In order to evaluate the proposed algorithm, the real data had been collected at the multipath environment of 4 scenarios. By post-processing the real data with both of the multipath mitigation algorithm in the receiver and the proposed algorithm, it can be checked that the position errors were less than 5 meters except the case that the number of visible satellite is lower than 5. 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, 해당 위성의 측정치를 제거하여 새로운 항법 결과를 도출한다. 이 때 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.
임덕원,신미영,김용현,박찬식,황동환,허문범,이상정 한국항해항만학회 2006 한국항해항만학회 학술대회논문집 Vol.2 No.-
본 논문에서는 GPS와 WAAS를 동시에 수신하고 처리할 수 있는 GPS/WAAS 소프트웨어 수신기를 개발한다. WAAS는 GPS L1과 동일한 반송파 주파수와 C/A 코드, 데이터로 구성되며, 데이터 포맷이 다르므로 WAAS 데이터를 복조하기 위한 블록을 추가하여, 보정 정보와 무결성 정보, WAAS 위성의 위치 정보를 추출 및 적용한다. 본 논문에서는 보정 정보를 처리하는 블록이 추가된 GPS/WAAS 소프트웨어 수신기를 설계하여 수신기의 측위 성능 및 가용성을 높이고, 실제 측정치를 이용한 측위실험을 통하여 그 성능을 검증한다.
A Novel Localization Algorithm using Received Signal Strength Difference
임덕원,서재희,천세범,허문범 사단법인 항법시스템학회 2017 Journal of Positioning, Navigation, and Timing Vol.6 No.4
In this paper, an efficient and robust localization algorithm using Receiver Signal Strength Difference (RSSD) for a noncooperative RF emitter is given. The proposed algorithm firstly calculate the center point and radius of Apollonius’s circles and then estimate the intersection point of the circles based on Time of Arrival concept. And this paper also compares the performance of RSSD localization algorithms such as Non-linear Least Squares and Linearized Least Squares by Lines of Position (LOP) with the proposed algorithm. And some conclusions have been reached regarding the relative accuracy, robustness and computational cost of these algorithms.
재밍 검출 및 감쇄를 위한 Vector FLL/DLL 기반의 GPS 수신기 설계
임덕원(Deok Won Lim),강희원(Hee Won Kang),허문범(Moon-Beom Heo) 제어로봇시스템학회 2012 제어로봇시스템학회 합동학술대회 논문집 Vol.2012 No.7
GPS 수신기에서 Scalar FLL(Frequency Locked Loop)과 DLL(Delay Locked Loop)은 보통 1ms마다 업데이트 되며, 각 위성 신호마다 독립적으로 업데이트 된다. 반면, Vector 형태의 FLL과 DLL은 항법 정보를 이용하므로 보통 1초마다 업데이트 되며, 모든 가시 위성 신호에 대하여 동시에 업데이트 된다. 본 논문에서는 Scalar FLL/DLL의 판별기(Discriminator)의 출력과 Vector FLL/DLL의 판별기 출력을 비교함으로써 재밍 신호 입사 여부를 판단하고, 재밍이 입사한 경우에 Vector FLL/DLL 형태로 동작시켜 재밍 신호의 영향을 감쇄시킬 수 있는 수신기 구조를 제시하였다. 또한, 제안한 구조의 수신기를 사용함으로써 재밍 신호 입사 시 사용자가 적절한 대응을 하는데 필요한 시간을 확보할 수 있다는 것을 모의실험을 통하여 검증하였다.