본 논문에서는 위성항법분야에서 다양한 응용서비스와 항법알고리즘을 개발 또는 검증하기 위하 기능을 제공하기 위한 소프트웨어 기반의 GNSS 신호시뮬레이터 개발에 관한 것이다. GNSS 신호생성 시뮬레이터를 개발하기 위하여 위성궤도생성, 항법메시지생성, 오차생성, IF 신호생성부로 나누어 구현하였으며 각 기능은 서로의 인터페이스를 통하여 데이터를 전송하게 된다. 여기서 실질적인 위성신호와 유사한 IF 신호를 생성하기 위하여 본 논문에서 제안한 신호생성 알고리즘을 이용하여 신호를 생성한 후 수신기를 통하여 생성된 신호를 검증하였다.
한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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pp.211-215
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2006
In this paper, design and applications of a generalized, versatile and customizable IF signal generator that can model the modernized GPS and Galileo signal is given. It generates IF sampled data that can be directly used by a software receiver. Entire constellation of satellites which is independent of satellite-user geometry is easily determined using a real or simulated ephemeris data. Since the IF center frequency, sampling frequency and quantization bit number are user location dependent parameters, their effects are also considered in IF signal generator. The generalized IF signal generator will be very well suited for the development phase of a software receiver due to its versatility. The full access to the sampling frequency, front-end filter definition and ADC parameters also offers a great opportunity for cost-effective analysis of tracking loops and error mitigation techniques at the receiver level. Interference sources can be easily added to the generator to simulate specific environments. This software IF signal generator can also be used to feed a multi-frequency multi-system software receiver for the prototyping of a combined GPS/Galileo receiver. The test result using the generated signals and a real software receiver shows the effectiveness of the implemented IF signal generator.
본 논문에서는 기존의 GPS 항법 신호와 유럽에서 새롭게 추진되고 있는 갈릴레오 위성 항법 신호를 동시에 수신할 수 있는 광대역 고정밀 위성 항법 수신기의 RF 수신단 장치 설계 및 제작 결과에 대하여 기술하고 있다. 고정밀 광대역 위성 항법 수신기는 L - 대역 안테나, 항법 신호별 RF/IF 변환부, 그리고 고성능 기저대역 신호 처리부로 구성되어진다. L - 대역 안테나는 $1.1GHz{\sim}1.6\;GHz$를 수신할 수 있어야 하며, 항법 위성이 지평선 가까이에 있을 경우의 항법 신호를 수신할 수 있어야 한다. 갈릴레오 위성 항법 신호는 L1, E5, E6의 서로 다른 대역의 신호를 가지고 있으며, 신호 대역폭이 20MHz 이상으로 기존의 GPS위성 항법 신호보다 광대역이며, 따라서 수신기의 IF 주파수가 높아지며, 수신기의 처리 속도도 빨라져야 한다. 본 연구에서 개발한 수신기의 RF/IF 변환부는 단일 하향 변환기 구조의 디지털 IF 기술로 설계되었으며, IF 주파수는 위성 항법 신호의 최대 대역폭과 표본화 주파수 등을 고려하여 140MHz로 설정하였으며, 표본화 주파수는 112MHz로 설정하였다. RF/IF 변환부의 최종 출력은 디지털 IF 신호로서, IF 신호를 AD 변환기로 처리하여 얻게 된다. 본 연구에서 설계된 위성 항법용 고정밀 수신기 RF 수신단은 - 130 dBm의 입력 신호에 대하여 40dB Hz 이상의 C/N0 특성을 가지며, 40dB 이상의 동적 범위를 갖도록 자동 이득조절 장치가 포함되어 있다.
한국전자통신연구원은 위성항법의 다양한 응용프로그램과 항법알고리즘을 위한 시험 및 평가환경을 제공하는 소프트웨어 위성항법 이산화 IF 신호시뮬레이터를 소프트웨어 기반 GNSS 공공활용기술통합검증시스템 개발 과제의 일환으로 개발하고 있다. 소프트웨어 위성항법 신호시뮬레이터는 GPS 및 갈릴레오 디지털신호를 제공하게 된다. 본 논문에서는 이러한 소프트웨어 위성항법 이산화 IF 신호 시뮬레이터의 요구사항 및 개념설계에 대하여 기술하고 있다.
대부분의 경우 전자전 ES 장비는 수신 H/W가 개발되기 전에 S/W 부분이 구현 완료되는 경우가 많다. 이 때 H/W가 개발될 때까지 S/W 부분을 시험하여 S/W 알고리즘의 유효성을 검사하는 것이 중요하다. 이를 위해 신호수집 시스템을 위한 디지털 위협신호 모의가 필요하다. 본 논문에서는 실제 신호와 유사한 IF 모의 신호를 발생하는 방법을 제안한다.
본 논문에서는 Anti-Parallel 다이오드를 이용한 서브하모닉 링 혼합기를 설계 연구하였다. 기존의 혼합기는 LO신호와 RF신호를 혼합하여 LO와 RF의 차로 IF신호를 얻는다. APDP(Anti-Parallel Diode Pair)를 이용한 서브하모닉 링 혼합기는 RF신호와 LO의 제 2고조파 성분과 혼합하므로 기존의 혼합기보다 LO의 주파수가 1/2로 줄어드는 장점이 있다. 제작한 서브하모닉 링혼합기의 변환손실은 12.6 ㏈이고, 1 ㏈ 압축점은 0 ㏈m이다. Lo/If, Lo/RF의 분리도 특성은 24.6 ㏈, 22.5 ㏈이고, RF/LO, LO/RF의 분리도 특성은 32.6 ㏈, 22.5 ㏈를 보인다.
본 논문에서는 우수 고조파 Anti-parallel 다이오드 링 혼합기를 이용한 직접변환 수신기를 설계하였다. 설계된 Anti-Parallel 다이오드를 사용한 SHP 혼합기는 LO 신호의 제 2 고조파를 이용한 혼합작용으로 LO신호원을 사용하는 대신에 1/2의 주파수를 갖는 저가의 LO신호원을 이용한다. 따라서, LO신호에 의한 낮은 스퓨리어스 특성과 넓은 주파수 대역에 걸쳐서 우수한 분리도 특성을 나타낸다. 또한, 링 형태의 혼합기는 고유의 LO신호에 대한 고조파 상쇄특성을 가지므로 RF 입력단을 통한 LO신호의 불요복사를 최대한으로 줄일 수 있다. 제작된 Anti-Parallel SHP 혼합기의 LO/IF, RF/IF와 LO/RF 분리도는 각각 24.6dB, 36.2dB 22.5dB로 우수한 특성을 나타내고 있다. 또한 링혼합기의 변환손실은 LO 신호전력이 5.5dBm일때, RF 입력전력 -20dBm에서, IF 출력은 -35.6dBm의 값을 얻었다. 따라서, 링혼합기의 변환손실은 약 15.6dB이고 또한, 1dB 압축점은 0dBm일 때 나타났다.
An experimental study has been made with the use of time reversal concepts to recover the input waveform in a long range propagation of dispersive Lamb waves. Three techniques have been tested: Regular TR, 1 bit TR and Inverse filter (IF). The IF approach was found to completely recover the original input signal. Moreover, the IF technique significantly increases the contrast, i.e., the ratio of the recovered signal and the sideband signal.
The received signal of ICS repeater is composed of BS(Base Station) and feedback signals. In this case, if the feedback signal is not rejected, system is oscillated. we use the IF signal for rejecting the feedback signal at ICS system. In general, SAW filter is used to reject the image of If signal. the use of this filter generates the system delay problems. In this paper, instead of SAW filter we use the Hilbert transform for rejecting image signal.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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