• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제10권4호
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• pp.291-296
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• 2021

Recently, the dual-polarized antenna array has drawn attention due to the dependency of its signal processing gain on the signal polarization. Even though this polarization dependency makes it possible to mitigate a non-right-hand circularly polarized (non-RHCP) jamming signal from the same direction as a GPS signal, the dual-polarized antennas are not yet widely used for various applications. This study suggests a method that can acquire the polarization dependency of the signal-processing gain by intentionally misaligning antenna elements in a single-polarized antenna array. The simulation results show that the proposed method can successfully mitigate a non-RHCP jammer from the same direction as a GPS signal as if a dual-polarized antenna array does and provide comparable signal-to-jammer-plus-noise ratio (SJNR) performance with a completely aligned single-polarized antenna array and a dual-polarized antenna array.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제9권2호
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• pp.96-102
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• 2006

In this paper, the design, construction and basic characteristics of an electronically adaptive array antenna for the GPS receiver is described. The susceptibility of the GPS signals to the interference is of concern to the GPS user community. Because of the low received power of the GPS signals, outages can easily occur due to the unintentional interference and the easily obtainable low cost GPS jammer denying access to the GPS signals. We propose a technique of the adaptive array antenna that detects the GPS interference sources and controls the null beam pattern only toward the jamming sources to acquire GPS navigation data after acquisition and tracking of the GPS signals.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제16권3호
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• pp.382-389
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• 2013

In anti-jamming GPS receiver, adaptive signal processing techniques in which the radiation pattern of adaptive array antenna of elements may be adaptively changed used to reject interference, clutter, and jamming signals. In this paper, I describes adaptive signal processing technique using the sample matrix inversion(SMI) algorithm. This adaptive signal processing technique can be applied effectively to wideband/narrowband anti-jamming GPS receiver because it does not consider the satellite signal directions and GPS signal power level exists below the thermal noise. I also analyzed the effects of covariance matrix sample size and diagonal loading technique on the system performance of five-element circular array antenna. To attain near optimum performance, more samples required for calculation covariance matrix. Diagonal loading technique reduces the system nulling capability against low-power jamming signals, but this technique improves robustness of adaptive array antenna.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.46-51
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• 2015

본 논문에서는 항재밍 GPS(Global Positioning System) 시스템을 위한 선형 어레이 안테나(linear array antenna) 시뮬레이터(simulator)를 설계하고 시뮬레이션을 통해 다양한 성능 평가를 수행하였다. 먼저 GPS 위성의 신호 구조 분석을 통해 모의 송신신호를 발생시키고, 선형 어레이 안테나 고려시 잡음 환경하에서의 어레이 수에 따른 SNR(Signal to Noise power Ratio) 성능을 분석하였다. 또한 MMSE(Minimum Mean Square Error) 방식의 신호처리 시스템을 통해 재머(jammer) 수에 따른 항재밍 빔패턴(beam pattern) 성능을 분석하였으며, 안테나 칼리브레이션(calibration) 문제를 고려하여 어레이간 지연이 존재하는 경우에서의 항재밍 성능을 분석하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권4호
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• pp.88-94
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• 2007

본 논문은 GPS 수신기에서 간섭 제거를 통한 성능 개선을 목적으로 3 차원 배열 안테나를 이용한 DOA ( Direction Of Arrival ) 추정과 빔 형성 성능 분석에 관한 것이다. GPS 수신기에 배열 안테나를 이용하면 신호 도래 방향의 DOA 를 추정한 후, 공간 필터링을 이용하여 원하는 방향으로 주빔과 널을 형성하므로서 재머 ( jammer ) 신호를 제거할 수 있으므로 시스템의 성능을 높힐 수 있게된다. 본 논문에서는 5 가지의 3 차원 배열 안테나 구조를 제안한 후 도래 신호의 DOA 를 추정키위한 MUSIC 알고리즘을 적용할 경우 추정 오차 및 빔 형성의 성능을 제시하였다. DOA 성능 분석을 위하여 DOA 추정 오차를 계산하였으며 빔 형성 성능 분석을 BER 을 사용하였다. 특히 빔 형성 성능 분석에서는 다양한 jammer 전력과 GPS 신호의 존재 및 각도 퍼짐등을 고려하였다. 컴퓨터 시뮬레이션의 결과 제안된 3차원 배열 안테나에서 Curved (B) 7-element 안테나가 DOA 추정, 추정 오차 및 BER 특성과 각도 퍼짐에서 다른 배열 안테나보다 우수한 특성을 얻을 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권8C호
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• pp.745-757
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• 2007

본 논문에서는 GPS 수신기로 유입되는 간섭 및 재밍 신호를 효율적으로 제거 또는 억압하기 위해 배열 안테나(way antenna)를 적용한 항 재밍(anti-jamming) GPS 시스템을 설계하고 운용 방안을 제시하였다. 특히 제안하는 안테나 구조 및 운용 방안은 전통적인 6 원형 배열 안테나(6 circular array antenna) 구조에서 중앙에 1개의 소자를 추가한 7 배열 원형 안테나 구조로써 주어진 간섭 및 재밍 환경 하에서 전력 효율적으로 운용된다. 아울러 적응형 배열 안테나를 사용하여 디지털 신호처리를 수행할 경우 성능이 우수한 것으로 잘 알려진 STAP(Space Time Adaptive Process)와 SFAP(Space Frequency Adaptive Process)를 적용하고 두 방식의 구조 및 복잡도에 관한 분석, 그리고 동일한 복잡도(Complexity) 조건에서 다양한 재밍 환경에서의 BER 성능 비교를 수행하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제11권12호
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• pp.417-422
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• 2013

본 논문에서는 GPS용 패치 안테나를 이용하여 안테나 빔의 방사패턴을 조정하는 방법에 대해 기술되었다. 안테나는 5개의 세라믹 기판에 구현된 전형적인 원형편파 패치 안테나를 사용 하였으며 PCB기판위에 배열 안테나로 제작 되었다. 안테나 배열은 가운데 하나의 요소가 배치되고 4개의 요소는 각 코너에 배치되는 구조이다. 특정한 방향으로 GPS방해 신호가 도래 한다고 가정하고 그 방향의 안테나 방사 전력을 최소화 하는 방법을 제시하였다. CST MWS를 이용하여 시뮬레이션 하였으며 이를 기초로 안테나가 제작 되었고 기본적인 특성들이 측정되었고 그 결과가 제시되었다. 본 연구의 결과들을 살펴보면 방해전파 송신기로부터 방사되는 특정 방향의 방해신호를 본 연구에서 제안하는 안테나를 사용하여 충분히 제거 할 수 있는 것을 알 수 있다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제9권3호
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• pp.48-55
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• 2006

This paper describes the antenna based GPS anti-jamming technology called CRPA(Controlled Reception Pattern Antenna), which used $2{\times}2$ array elements. In this system, the main functions are the antenna complex weight control and the GPS digital I/Q VM(Vector Modulator). To update the VM's I/Q complex weights, the PC based DAC(Digital to Analog Converter) module was also used and the two analog output voltages were applied to the $2{\times}2$ array elements to synthesize the null pattern. In the study, we also simulated the $2{\times}2$ GPS array null patterns to compare the null depth with experimental results. The VM was also modified at the frequency of 1.575GHz for the GPS L1 and controlled by the PC based VM software.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권4호
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• pp.723-730
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• 2017

본 논문에서는 안테나 간의 상호 결합을 고려한 온라인 보상 알고리즘을 고려하였으며, 이를 적용하기 위한 새로운 GPS(Global Positioning System)용 안테나 배열을 제안하였다. 제안한 안테나 배열 및 ULA(Uniform Linear Array), URA(Uniform Rectangular Array)에 대한 항재밍 성능 평가를 위해 복수의 재밍신호 환경에 대한 방향탐지를 환경 조건 별로 나누어서 진행하였다. 1. 상호 결합이 존재하지 않는 환경. 2. 상호 결합이 있으나 보상이 이루어지지 않는 환경. 3. 상호 결합 보상이 이루어진 환경. RMSE(Root Mean Square Error) 분석을 통해 온라인 보상 알고리즘이 작동함을 확인하고 복수의 재밍신호에서도 피크 검출이 가능함을 보였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.295-301
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• 2018

최근에 GPS(Global Positioning System) 간섭신호 제거를 위해서 배열안테나 기술 적용이 일반화되고 있으며, 이러한 안테나 기반의 GPS 수신 신호 보호 기술은 지상의 주요 국가 인프라 및 항공분야에서 점진적으로 확대 적용되는 추세이다. 이와 같은 배열안테나 기반의 간섭신호 제거 기술은 지금까지 평면 배열안테나인 2차원 구조가 보편적으로 활용되지만, 상대적으로 높은 고도에서 운용되는 무인기 같은 비행체의 경우 아래쪽에서 여기되는 간섭신호가 안테나 수평면과 대칭되는 위치에 미러 이미지에 의한 추가 널(null) 존(zone)이 발생하며 이로 인하여 수신가능 패턴 영역을 축소시킬 수 있다. 본 논문에서는 평면구조 배열안테나 사용 시 발생하는 간섭신호 미러 이미지 제거를 통해서 20%의 빔 패턴 수신 성능 향상 및 13 dB의 상관 값 성능을 개선하였다.