• 제목/요약/키워드: carrier tracking loop

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DVB-RCS +M 표준기반의 대역확산기술 부호동기기법 (Code synchronization technique for spread spectrum transmission based on DVB-RCS +M standard)

  • 김판수;장대익;이호진
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.39-45
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    • 2009
  • 본 논문은 DVB-RCS +M 표준에서 제안된 직접수열기반의 대역확산기술 중 코드 동기 기술에 관한 것이다. 직접수열기반의 대역확산기술은 다중반송파기반의 대역확산기술에 비해 비선형증폭기의 영향을 덜 받으나 수신단에서 코드 동기 시간 측면에서 불리하다. 이러한 어려움을 개선해보고자 초기 코드 포착을 위한 강인한 상관기 구조가 제안되고 코드 추적을 위한 비동기 DLL(Delay Lock Loop)이 제안된다. 본 기법을 바탕으로 평균 포착 시간 등의 결과를 제시하고 샘플 클럭 타이밍 오차에 영향을 받지 않는 2 오버샘플기반의 코드 추적회로의 구조와 결과도 제시한다.

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회전결정 경계를 이용한 32-QAM 목조용 반송파 복구와 채널등화의 Joint 알고리즘 (A Rotational Decision-Directed Joint Algorithm of Blind Equalization Coupled with Carrier Recovery for 32-QAM Demodulation)

  • 송진호;황유모
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제51권2호
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    • pp.78-85
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    • 2002
  • We introduce a rotational decision-directed joint algorithm of blind equalization coupled with carrier recovery for 32-QAM demodulation with high symbol rate. The proposed carrier recovery, which we call a rotational decision-directed carrier recovery(RDDCR), removes the residual phase difference by rotating the decision boundary for the kth received symbol by the frequency detector output of the (k-1)th received symbol. Since the RDDCR includes the function of PLL loop filter by rotating the decision boundary, it gives a simpler demodulator structure. The rotational decision-directed blind equalization(RDDBE) with the rotated decision boundary based on the Stop-and-Go Algorithm(SGA) operated during tracking the frequency offset by the RDDCR and removes intersymbol interference due to multipaths and channel noise. Test results show that symbol error rate of $10^{-3}$ is obtained before the forward error correction when SNR equals 15dB with 150KHz of carrier frequency offset and two multipaths, which is the channel condition for 32-QAM receiver.

시간지연과 불확실성을 가지는 위상동기루프의 루프필터에 대한 혼합 $H_2/H_{\infty}$ 출력궤환 제어기 설계 (Mixed $H_2/H_{\infty}$ Output Feedback Controller Design for PLL Loop Filter with Uncertainties and Time-delay)

  • 이경호;한정엽;박홍배
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 V
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    • pp.2589-2592
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    • 2003
  • In this paper, a robust mixed H$_2$/H$\_$$\infty$/ output feedback control method is applied to the design of loop filter for PLL carrier phase tracking. The proposed method successfully copes with large S-curve slope uncertainty and a significant decision delay in the closed-loop that may exist In modern receivers due to a convolutional decoder or an equalizer. The objective is to design an output feedback controller which minimizes the H$_2$performance while satisfying the H$\_$$\infty$/ performance to guarantee the gain margin and phase margin for linear time invariant(LTI) polytopic uncertain systems. LMIs based approach is given to solve this problem. We can verify the H$\_$$\infty$/ performance satisfaction and minimize the phase detector error through the simulation result.

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BOC(pn,n) 변조된 확산신호의 부호동기추적을 위한 일반화된 이른영역상관기법 (A Generalized Advanced Region Correlation (G-ARC) Scheme for BOC(pn,n) Modulated Code Tracking in GNSS)

  • 유승수;이영윤;김영문;윤석호;김선용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권3C호
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    • pp.329-340
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    • 2009
  • 본 논문에서는 이진천이반송파 (binary offset carrier, BOC) 변조된 확산신호의 부호동기추적에 적합한 기법을 제안한다. 이진천이반송파 변조된 확산신호의 상관함수는 정확한 상관옵셋에서 나타나는 주첨두와 여러 부첨두를 갖고 있다. 다중 경로 채널환경에서 가시신호에 비해 다중경로신호는 항상 지연되어 수신되기 때문에 여러 부침두 가운데 정확한 상관옵셋보다 이른 상관옵셋 영역에 있는 상관함수는 늦은 상관옵셋영역에 있는 상관함수에 비해 덜 왜곡된다. 본 논문에서는 이 특징을 활용해 BOC(n,n) 변조된 확산신호의 부호추적에 적합한 이른영역상관(advanced region correlation, ARC) 기법을 제안한다. 그리고 모의실험을 통해 안정된 다중경로 (static multipath) 채널과 지상이동체위성시스템 (land mobile satellite system) 채널에서 기존과 제안한 기법의 부호동기 추적성능을 비교한다. 또한 BOC(pn,n) 변조된 확산신호에 적합한 이른영역상관 기법의 확장 형태인 일반화된 이른영역상관기법 (generalized-ARC, G-ARC) 제안하고, 모의실험을 통해 그 성능을 보인다.

새로운 결정지향 반송파 복원 알고리즘 (A New Decision-Directed Carrier Recovery Algorithm)

  • 고성찬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제24권7A호
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    • pp.1028-1035
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    • 1999
  • burst-mode TDMA 시스템에 사용되는 모뎀에서는, 데이터 전송효율을 증가시키면서 동시에 만족할만한 BER 성능을 얻기 위해서, 반송파 포착(acquisition)성능 및 추적(tracking)성능이 우수하여야 한다. 본 논문에서는 이를 위한 새로운 결정지향 반송파 복원(decision-directed carrier recovery) 알고리즘을 제안하였다. 제안한 방식은 PLL(Phase Locked Loop)을 사용하지 않기 때문에 빠른 반송파 포착이 가능하며, 가우시안 잡음이 부과된 입력신호를 수신단 전단에서 억압하는 사전 필터링(pre-filtering) 방식을 적용함으로 반송파 추적성능이 우수하다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 방식의 BER 성능 및 포착 성능을 고찰해본 결과, 수신부에서 비교적 정확한 국부 발진기(local oscillator)를 채용하는 경우에는 기존의 방식에 비해 특히 BER 성능이 우수하였다. 이는 기존의 방식과는 달리 제안한 방식에서는 low SNR 환경에서도 cycle slip이 거의 발생하지 않는 장점이 있기 때문이다.

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재방송 재밍 환경에서 BOC(pn,n) GNSS 변조된 신호를 위한 CP-ARC 기법 (A Combined Pseudo-random Noise Signal Based Advanced Region Correlation Scheme for BOC(pn,n) Modulated GNSS Signals in Repeat-back Jamming Environment)

  • 유승수;염동진;지규인;김선용
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.977-983
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    • 2016
  • This paper proposes a novel code-tracking scheme to track the fine code synchronization for BOC (pn,n)-modulated global navigation satellite system signals in a repeat-back jamming environment. The correlation function of BOC (pn,n)-modulated signals has several peaks. The correlation function in the advanced offset region remains almost unchanged due to the repeat-back signals being received later than a line-of-sight signal in the same multipath signal receiving case. Additionally, the combined pseudo-random noise signal can be treated as repeat-back jamming signals, like multipath signals. In this paper, we propose a novel code-tracking scheme utilizing the advantages of using a combined pseudo-random noise signal in the advanced offset region and verify its performance through simulation.

GNSS 수신기를 위한 낮은 복잡도를 갖는 새로운 반송파 대 잡음 전력비 추정기법 (A Novel Carrier-to-noise Power Ratio Estimation Scheme with Low Complexity for GNSS Receivers)

  • 유승수;백지현;염동진;지규인;김선용
    • 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.

GPS L1 C/A 신호추적루프에서의 기만에 의한 영향 (Susceptibility of Spoofing On A GPS L1 C/A Signal Tracking Loop)

  • 임성혁;임준혁;송종화;백승욱;이인원;이대열;지규인
    • 한국항행학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.32-38
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    • 2011
  • 본 논문에서는 기만신호에 의해 발생되는 코드추적 및 주파수추적 오차를 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 우선 기만신호의 종류와 방법을 분류하였다. 일반적으로 기만기는 GPS 수신기의 위치와 속도를 완벽하게 알아낼 수 없기 때문에 분류된 방법 중에서 일정 지역을 검색하는 탐색형 기만방법이 사용됨을 가정하여 시뮬레이션을 수행하였다. GPS 항법해는 코드추적 및 주파수추적 성능에 의해서 결정되므로 기만신호에 의한 두 추적루프의 오차 분석을 통해 영향을 평가할 수 있다. 평가결과 GPS신호 및 추적루프가 내재한 항기만 특성으로 대부분의 경우에서 신호추적오차는 증가하였으나 완전한 기만은 이루어지지 않음을 확인하였다.

High-Order QAM에 적합한 반송파 동기회로 설계 - II부. 자동모드전환시점 검출기 및 평균모드전환회로를 적용한 Gear-Shift PLL 설계 및 성능평가 (Design of Carrier Recovery Circuit for High-Order QAM - Part II : Performance Analysis and Design of the Gear-shift PLL with ATC(Automatic Transfer-mode Controller) and Average-mode-change Circuit)

  • 김기윤;김신재;최형진
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제38권4호
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    • pp.18-26
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    • 2001
  • 본 논문에서는 극성 판단(Polarity Decision) PD를 이용하여 모드 변환과 루프이득(Loop Gain)의 변환시점을 자동적으로 검출해 주는 ATC(Automatic Transfer mode Control)알고리즘을 설계하고 모드 전환시 안정적으로 주파수 오프셋을 추정하는 평균방식 Gear-shift PLL을 설계하였다. 제안하는 모드 전환 시점 검출 알고리즘인 ATC 알고리즘은 종전의 QPSK방식에 적용되던 Lock Detector 알고리즘보다 구현이 매우 간단하며 정확하게 모드 전환시점을 검출한다. 또한 Shift Register에 저장했던 주파수 추정 값들을 평균하는 평균전환방식은 모드 전환시 낮은 주파수 추정 에러값으로 다음 모드에서의 빠른 추적 성능을 가능하게 한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 적은 회로 면적과 고속 처리가 가능하도록 설계되어 ASIC 설계에 매우 유용하다. 아울러 본 논문에서는 극성판단 PD를 적용하여 위상 포착 및 추적 성능평가를 수행하고 성좌도(constellation)를 각 모드별로 분석하였다.

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Robustness Examination of Tracking Performance in the Presence of Ionospheric Scintillation Using Software GPS/SBAS Receiver

  • Kondo, Shun-Ichiro;Kubo, Nobuaki;Yasuda, Akio
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.2
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    • pp.235-240
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    • 2006
  • Ionospheric scintillation induces a rapid change in the amplitude and phase of radio wave signals. This is due to irregularities of electron density in the F-region of the ionosphere. It reduces the accuracy of both pseudorange and carrier phase measurements in GPS/satellite based Augmentation system (SBAS) receivers, and can cause loss of lock on the satellite signal. Scintillation is not as strong at mid-latitude regions such that positioning is not affected as much. Severe effects of scintillation occur mainly in a band approximately 20 degrees on either side of the magnetic equator and sometimes in the polar and auroral regions. Most scintillation occurs for a few hours after sunset during the peak years of the solar cycle. This paper focuses on estimation of the effects of ionospheric scintillation on GPS and SBAS signals using a software receiver. Software receivers have the advantage of flexibility over conventional receivers in examining performance. PC based receivers are especially effective in studying errors such as multipath and ionospheric scintillation. This is because it is possible to analyze IF signal data stored in host PC by the various processing algorithms. A L1 C/A software GPS receiver was developed consisting of a RF front-end module and a signal processing program on the PC. The RF front-end module consists of a down converter and a general purpose device for acquiring data. The signal processing program written in MATLAB implements signal acquisition, tracking, and pseudorange measurements. The receiver achieves standalone positioning with accuracy between 5 and 10 meters in 2drms. Typical phase locked loop (PLL) designs of GPS/SBAS receivers enable them to handle moderate amounts of scintillation. So the effects of ionospheric scintillation was estimated on the performance of GPS L1 C/A and SBAS receivers in terms of degradation of PLL accuracy considering the effect of various noise sources such as thermal noise jitter, ionospheric phase jitter and dynamic stress error.

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