KR100851565B1 - Dual-dll module for galileo system - Google Patents

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KR100851565B1
KR100851565B1 KR1020070043948A KR20070043948A KR100851565B1 KR 100851565 B1 KR100851565 B1 KR 100851565B1 KR 1020070043948 A KR1020070043948 A KR 1020070043948A KR 20070043948 A KR20070043948 A KR 20070043948A KR 100851565 B1 KR100851565 B1 KR 100851565B1
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KR1020070043948A
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김선용
유승수
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건국대학교 산학협력단
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/02Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
    • H04L7/027Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information extracting the synchronising or clock signal from the received signal spectrum, e.g. by using a resonant or bandpass circuit

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

A dual-DLL(Delay Locked Loop) module for Galileo system is provided to suppress noise by selecting a present synchronous time point of the basis of a signal to noise ratio of a present correlation value. A demodulator(101) demodulates a received signal by multiplying the received signal by a carrier. A diffusion signal generator(102) outputs a diffusion code EE for indicating a time point which is earlier than a time point for indicating diffusion codes E, P, and L and a minimum value of an LSR(Left Side-lobe Region). The diffusion signal generator outputs a diffusion code EL for indicating a time point which is later than the time point for indicating the minimum value. A first correlator(103) diffuses inversely the demodulated signal on the basis of the diffusion code L and outputs a correlation value through a correlation calculation process. A second correlator(104) diffuses inversely the demodulated signal on the basis of the diffusion code P and outputs a correlation value through a correlation calculation process. A third correlator(105) diffuses inversely the demodulated signal on the basis of the diffusion code E and outputs a correlation value through a correlation calculation process. A fourth correlator(106) diffuses inversely the demodulated signal on the basis of the diffusion code EL and outputs a correlation value through a correlation calculation process. A fifth correlator(107) diffuses inversely the demodulated signal on the basis of the diffusion code EE and outputs a correlation value through a correlation calculation process. A decider(108) outputs a present synchronous time point on the basis of a difference between the correlation values. A weighted discriminator(109) outputs a weighted difference between the correlation values by using a slope of the correlation values to the minimum value, as a weighted value. An adder(110) adds the minimum value to the weighted difference. A power calculator(111) produces a power value from an output of the second correlator. A selector(112) selects an output of the adder when the power value is higher than a threshold value or selects an output of the decider when the power value is lower than the threshold value. A loop filter(113) feeds back an output of the selector to the diffusion code generator.

Description

갈릴레오 시스템의 동기 추적모듈{DUAL-DLL MODULE FOR GALILEO SYSTEM}Synchronous tracking module of Galileo system {DUAL-DLL MODULE FOR GALILEO SYSTEM}

도 1은 이진천이 반송파로 변조된 직접수열 확산대역의 자기 상관함수를 보인 예시도,1 is an exemplary view showing an autocorrelation function of a direct sequence spread band in which a binary stream is modulated with a carrier wave;

도 2는 종래 동기 추적모듈의 구성도,2 is a block diagram of a conventional synchronization tracking module,

도 3은 도 2의 판별기에 대한 기능을 설명하기 위한 예시도,3 is an exemplary diagram for describing a function of the discriminator of FIG. 2;

도 4는 가시신호와 다중경로 신호가 혼재되는 채널 환경에서의 추적편이를 보인 예시도,4 is an exemplary diagram illustrating a tracking shift in a channel environment in which a visible signal and a multipath signal are mixed;

도 5는 다중경로 신호가 혼재되었을 경우에 대한 다수의 상관함수를 보인 예시도,5 is an exemplary diagram showing a plurality of correlation functions for a case where a multipath signal is mixed;

도 6은 본 발명에 따른 동기 추적모듈의 구성도,6 is a block diagram of a synchronization tracking module according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 선택기에서 이용되는 임계값을 설명하기 위한 예시도.7 is an exemplary diagram for explaining a threshold value used in the selector according to the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ** ** Description of symbols for the main parts of the drawing **

100: 본 발명의 동기 추적모듈100: synchronization tracking module of the present invention

101: 복조기 102: 확산부호 발생기101: demodulator 102: diffusion code generator

103: 제1 상관기 104: 제2 상관기103: first correlator 104: second correlator

105: 제3 상관기 106: 제4 상관기105: third correlator 106: fourth correlator

107: 제5 상관기 108: 판별기107: fifth correlator 108: discriminator

109: 가중판별기 110: 합산기109: weight discriminator 110: summer

111: 전력계산기 112: 선택기111: power calculator 112: selector

113: 루프필터기113: loop filter

본 발명은 갈릴레오 시스템의 부호 동기 추적모듈 및 추적방법에 관한 것으로서, 특히 이진천이 반송파(BOC: Binary Offset Carrier)로 변조된 직접수열 확산대역(DS/SS: Direct Sequence Spread Spectrum)을 이용하는 갈릴레오 시스템에서 부호 동기를 보다 정밀하게 추적할 수 있는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a code synchronization tracking module and a tracking method of a Galileo system, in particular, in a Galileo system using a Direct Sequence Spread Spectrum (DS / SS) modulated by a binary offset carrier (BOC). The present invention relates to a technique for tracking code synchronization more precisely.

갈릴레오 시스템(Galileo System)은, 유럽연합(EU)이 개발 중인 위성항법 시스템이다. 현재 널리 이용되고 있는 위성항법 시스템은 미국의 범역 항법 시스템(GPS)이다. GPS는 민간측위 신호를 전 세계에 걸쳐 무료로 송신하고 있으나, 근본적으로 군사용 목적으로 개발·운용되는 시스템이기 때문에 민간 서비스 분야에서 다수의 제약이 따른다. 유럽연합은 이에 대응하기 위해 갈릴레오 시스템 구축을 개시했으며, 한국 정부는 2006년 9월을 기점으로 구축 프로젝트에 참여하고 있다.The Galileo System is a satellite navigation system under development by the European Union. Currently widely used satellite navigation system is the US Global Navigation System (GPS). GPS transmits civil positioning signals free of charge all over the world, but there are a number of restrictions in the field of civil service because it is a system that is developed and operated for military purposes. In response, the European Union has begun building a Galileo system, and the Korean government has been involved in the construction project since September 2006.

갈릴레오 시스템에서 사용하는 주파수 대역은, E2-L1-E1, E5a/L5, E5b, 그리고 E6 대역이다. 이중에서 E2-L1-E1 대역이 GPS의 L1 대역과, 또한 E5a/L5 대역이 GPS의 L5 대역과 중첩되어 있다. 이와 같이 중첩되는 두 대역 모두 민간용 측위 신호를 송신하는 대역으로 이용되며, 특히 GPS의 L1 대역은 현재 대부분의 위성항법 시스템에서 사용하고 있는 조제획득(C/A: Coarse/Acquisition) 부호를 송신하고 있는 대역이다. 2004년 2월, 유럽연합과 미국은 이 두 대역에서의 간섭을 줄이기 위해 갈릴레오 시스템의 기본적 신호 구조에 대해 합의하였으며, 그 결과 갈릴레오 시스템은 대역통과 변조 후, 추가적인 변조를 통해 대역 간섭을 줄일 수 있는 이진천이 반송파 변조기법을 채용하게 되었다.Frequency bands used in the Galileo system are the E2-L1-E1, E5a / L5, E5b, and E6 bands. Of these, the E2-L1-E1 band overlaps the L1 band of GPS, and the E5a / L5 band overlaps the L5 band of GPS. Both of these overlapping bands are used to transmit civilian positioning signals. In particular, the L1 band of GPS transmits a Coarse / Acquisition (C / A) code used in most satellite navigation systems. Band. In February 2004, the European Union and the United States agreed on the basic signal structure of the Galileo system to reduce interference in these two bands. As a result, the Galileo system can reduce the band interference through additional modulation after the bandpass modulation. Lee Jin-cheon has adopted the carrier modulation technique.

갈릴레오 시스템에 채용된 이진천이 반송파 변조 기법(BOC)은, 통과 대역(pass band)으로 변조된 신호를 재변조하여, 그 중심 주파수로부터 일정 구간 이격된 대역에 신호를 재배치함으로써, 동일 중심 주파수를 이용하는 시스템(GPS)과의 간섭을 회피한다.The binary transition carrier modulation technique (BOC) employed in the Galileo system utilizes the same center frequency by remodulating a modulated signal into a pass band and rearranging the signal in a band spaced apart from the center frequency by a predetermined period. Avoid interference with the system (GPS).

이진천이 반송파(BOC)로 변조된 직접수열 확산대역(DS/SS)을 이용하는 갈릴레오 시스템은 첨부도면 도 1과 같은 자기 상관함수(ACF: Auto-Correlation Function)를 갖는다. 도면에서,

Figure 112007033742011-pat00001
는 자기 상관함수를,
Figure 112007033742011-pat00002
는 부호 칩의 주기(이하, 칩 주기)를 의미한다. 최고값만을 특징점으로 갖는 BPSK(Binary Phase Shift Key)의 자기 상관함수와는 달리, 갈릴레이 시스템은 최고값과 극소값을 특징점으로 갖는다. 최고값이 나타나는 시점은 이상적인 채널 환경에서 정확한 동기시점이 된다.A Galileo system using a direct sequence spread band (DS / SS) modulated by a binary carrier (BOC) has an auto-correlation function (ACF) as shown in FIG. 1. In the drawing,
Figure 112007033742011-pat00001
Is the autocorrelation function,
Figure 112007033742011-pat00002
Denotes a cycle of the code chip (hereinafter referred to as a chip cycle). Unlike the autocorrelation function of Binary Phase Shift Key (BPSK), which only features the highest value, the Galilean system has the highest and minimum values. The point at which the peak appears is the exact point of synchronization in the ideal channel environment.

갈릴레오 시스템에서는 수신신호의 복원을 위해 정확한 부호동기가 요구된다. 부호동기는 크게 획득 단계와 추적 단계로 구분된다. '획득 단계'는 수신신호의 부호와 수신기에서 생성한 부호의 동기를

Figure 112007033742011-pat00003
또는 그 이하로 맞추는 단계이 며, '추적단계'는 정확한 동기를 결정하고 유지하는 단계를 말한다. In the Galileo system, accurate code synchronization is required to recover the received signal. Code synchronization is largely divided into acquisition phase and tracking phase. 'Acquisition step' is to synchronize the code of the received signal with the code generated by the receiver.
Figure 112007033742011-pat00003
Or less than that, and the 'tracking' step is to determine and maintain the correct motivation.

일반적인 동기 추적모듈로서, 현재 부호동기 시점보다 약간 앞선 시점의 이른 상관값과 약간 처진 시점의 늦은 상관값의 차를 근간으로 기능하는 'EL-DLL(delay lock loop with early minus late discriminator)'을 꼽을 수 있다.As a general synchronization tracking module, 'EL-DLL' (delay lock loop with early minus late discriminator), which is based on the difference between the early correlation value slightly earlier than the current code synchronization point and the late correlation value slightly lowered, is considered. Can be.

도 2는 EL-DLL의 구성을 예시하고 있다. EL-DLL은 복조기(1), 확산부호 발생기(2), 제1 상관기(3), 제2 상관기(4), 제3 상관기(5), 판별기(6) 및 루프필터기(7)를 구성한다. 2 illustrates the configuration of an EL-DLL. The EL-DLL uses a demodulator (1), a spreading code generator (2), a first correlator (3), a second correlator (4), a third correlator (5), a discriminator (6), and a loop filter (7). Configure.

구체적으로, 복조기(1)는 수신신호 에 중심주파수

Figure 112007033742011-pat00005
인 반송파를 곱하여 복조하고, 확산부호 발생기(2)는 현재 동기시점
Figure 112007033742011-pat00006
에 대한 확산부호 P(prompt),
Figure 112007033742011-pat00007
보다 이른 시점을 나타내는 확산부호 E(early) 및
Figure 112007033742011-pat00008
보다 늦은 시점을 나타내는 확산부호 L(late)을 발생한다. Specifically, the demodulator 1 is a received signal Center frequency
Figure 112007033742011-pat00005
Multiply by the carrier, and the spreading code generator 2 is currently synchronized
Figure 112007033742011-pat00006
Spread code P (prompt) for,
Figure 112007033742011-pat00007
Diffusion code E (early) and earlier
Figure 112007033742011-pat00008
The spreading code L (late) indicating a later time point is generated.

제1 상관기(3)는 복조된 수신신호에 확산부호 L을 곱하여 역확산하고, 상관연산을 수행하여 상관값

Figure 112007033742011-pat00009
을 출력한다. 제2 상관기(4)는 복조된 수신신호에 확산부호 P를 곱하여 역확산하고, 상관연산을 수행하여 상관값
Figure 112007033742011-pat00010
를 출력하며, 제3 상관기(5)는 복조된 수신신호에 확산부호 E를 곱하여 역확산하고, 상관연산을 수행하여 상관값
Figure 112007033742011-pat00011
를 출력한다.The first correlator 3 despreads the demodulated received signal by multiplying the spread code L and performs a correlation operation to perform a correlation operation.
Figure 112007033742011-pat00009
Outputs The second correlator 4 despreads the demodulated received signal by multiplying the spread code P and performs a correlation operation to perform a correlation operation.
Figure 112007033742011-pat00010
The third correlator 5 multiplies the demodulated received signal by the spread code E, despreads, and performs a correlation operation to perform a correlation operation.
Figure 112007033742011-pat00011
Outputs

판별기(6)는 상관값

Figure 112007033742011-pat00012
,
Figure 112007033742011-pat00013
의 차이값에 따라 현재 동기시점
Figure 112007033742011-pat00014
를 증감하여 출력하며, 루프필터기(7)는 판별기로부터 출력되는 현재 동기시점
Figure 112007033742011-pat00015
를 확산부호 발생기(2)로 되먹임한다. The discriminator 6 has a correlation value
Figure 112007033742011-pat00012
,
Figure 112007033742011-pat00013
The current synchronization point according to the difference of
Figure 112007033742011-pat00014
Is output by increasing and decreasing the loop filter (7), and the current synchronization point output from the discriminator
Figure 112007033742011-pat00015
Is fed back into the diffusion code generator (2).

도 3을 참조하여 상기한 판별기(6)의 기능을 보다 면밀히 살펴보면 다음과 같다. 도면에서 상관값

Figure 112007033742011-pat00016
,
Figure 112007033742011-pat00017
,
Figure 112007033742011-pat00018
는 각각 점 E, P, L로 표현되어 있다. [A]의 경우, E와 L의 차이는 양수가 되므로 판별기는 현재 동기시점
Figure 112007033742011-pat00019
가 정확한 동기시점으로부터 이른 시점임을 판별하고 현재 동기시점
Figure 112007033742011-pat00020
를 증가시킨다. [B]의 경우, E와 L의 차이는 양수가 되므로 상기 판별기는 현재 동기시점
Figure 112007033742011-pat00021
가 정확한 동기시점으로부터 늦은 시점임을 판별하고 현재 동기시점
Figure 112007033742011-pat00022
를 감소시킨다. 이러한 일련의 추적 단계는 차이값이 0이 될 때까지 반복된다. 차이값이 0이라는 것은 [C]와 같이 현재 동기시점
Figure 112007033742011-pat00023
가 '정확한 동기시점'이라는 것을 의미한다.Referring to FIG. 3, the function of the discriminator 6 will be described in more detail as follows. Correlation Values in Drawings
Figure 112007033742011-pat00016
,
Figure 112007033742011-pat00017
,
Figure 112007033742011-pat00018
Are represented by points E, P, and L, respectively. For [A], the difference between E and L is positive, so the discriminator is currently synchronized
Figure 112007033742011-pat00019
Determines that is earlier than the exact synchronization point, and
Figure 112007033742011-pat00020
To increase. In case of [B], the difference between E and L is positive, so the discriminator is currently synchronized
Figure 112007033742011-pat00021
Is late from the exact time of synchronization, and the current time of synchronization
Figure 112007033742011-pat00022
Decreases. This series of trace steps is repeated until the difference is zero. A difference of zero means that the current sync point, like [C].
Figure 112007033742011-pat00023
Means 'correct synchronization time'.

상술한 동기 추적모듈(EL-DLL)은 가시신호(LOS: line of sight signal)만 수신되는 채널 환경에 한하여 최적의 기능을 발휘한다. 그러나 가시신호와 다중경로 신호가 혼재되는 채널 환경에서는 소정의 추적편이(도 4 참조)가 존재한다. 도 4에서 E와 L의 차이는 0이 되므로 현재 동기시점이 정확한 동기시점으로 잘못 고정(locking)된다. 이러한 추적편이는 확산 이득을 감소시키며, 갈릴레오 시스템에서 심각한 거리 오차를 초래할 수 있다.The above-described sync tracking module EL-DLL exhibits an optimal function only in a channel environment in which only a line of sight signal (LOS) is received. However, in a channel environment in which the visible signal and the multipath signal are mixed, there is a predetermined tracking shift (see FIG. 4). In FIG. 4, since the difference between E and L becomes 0, the current synchronization time is incorrectly locked to the correct synchronization time. This tracking shift reduces the spreading gain and can cause significant distance error in the Galileo system.

도 5는 다중경로 신호가 혼재되었을 경우에 대한 상관함수를 보인 예시도로서,

Figure 112007033742011-pat00024
는 가시신호(LOS)와 다중경로 신호의 상대적 수신시간 차이를 의미하며,
Figure 112007033742011-pat00025
=0인 시점이 나타나는 주엽(main-lobe)을 기준으로 좌우에 있는 음영영역은 각각 좌측 부엽 영역(LSR: left side-lobe region)과 우측 부엽 영역(RSR: right side-lobe region)으로 지칭된다. 여기서,
Figure 112007033742011-pat00026
에 따라
Figure 112007033742011-pat00027
=0인 시점을 기준으로 주엽의 대 칭성이 왜곡된다는 것을 알 수 있다. 또한,
Figure 112007033742011-pat00028
는 항상 양의 값의 갖는다. 왜냐하면 가시신호가 다중경로 신호에 비해 언제나 이른 시점에 수신되기 때문이다. 따라서, 좌측 부엽 영역(LSR)의 상관함수에 비해 우측 부엽 영역(RSR)의 상관함수가 다중경로 신호에 의해 왜곡되는 정도가 더 크다는 특징을 보인다.5 is an exemplary view showing a correlation function for a case where a multipath signal is mixed.
Figure 112007033742011-pat00024
Is the difference in the relative reception time of the visible signal (LOS) and the multipath signal,
Figure 112007033742011-pat00025
The shaded regions to the left and right of the main-lobe where the point of time at which = 0 appears are referred to as left side-lobe region (LSR) and right side-lobe region (RSR), respectively. . here,
Figure 112007033742011-pat00026
Depending on the
Figure 112007033742011-pat00027
It can be seen that the symmetry of the main lobe is distorted based on the time point of = 0. Also,
Figure 112007033742011-pat00028
Always has a positive value. This is because the visible signal is always received earlier than the multipath signal. Accordingly, the correlation function of the right side lobe region RSR is more distorted by the multipath signal than the correlation function of the left side lobe region LSR.

본 발명은, 좌측 부엽 영역(LSR)에서 상관함수의 극소값이 나타나는 시점이 우측 부엽 영역(RSR)에 비해 상대적으로 변동이 미미하다는 점에 착안하여, 추적편이를 최소화할 수 있는 동기 추적모듈을 제공한다.The present invention focuses on the fact that the time when the minimum value of the correlation function appears in the left side lobe region (LSR) is relatively small compared to the right side lobe region (RSR), thereby providing a synchronization tracking module that can minimize the tracking shift. do.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. In the meantime, when it is determined that the detailed description of the known functions and configurations related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, it should be noted that the detailed description is omitted.

첨부도면 도 6은 본 발명에 따른 동기 추적모듈의 구성을 보이고 있다. 도면을 참조하면, 동기 추적모듈(100)은, 복조기(101), 확산부호 발생기(102), 제1 상관기(103), 제2 상관기(104), 제3 상관기(105), 제4 상관기(106), 제5 상관기(107), 판별기(108), 가중판별기(109), 합산기(110), 전력계산기(111), 선택기(112) 및 루프필터기(113)를 포함한다.Figure 6 shows the configuration of a synchronization tracking module according to the present invention. Referring to the drawings, the synchronization tracking module 100 includes a demodulator 101, a spreading code generator 102, a first correlator 103, a second correlator 104, a third correlator 105, and a fourth correlator ( 106, a fifth correlator 107, a discriminator 108, a weight discriminator 109, a summer 110, a power calculator 111, a selector 112, and a loop filter 113.

복조기(101)는 종래 EL-DLL과 같이, 수신신호

Figure 112007033742011-pat00029
에 중심주파수
Figure 112007033742011-pat00030
인 반송파를 곱하여 복조한다. 확산부호 발생기(102)는 현재 동기시점
Figure 112007033742011-pat00031
에 대한 '확산부호 P', 현재 동기시점보다 이른 시점을 나타내는 '확산부호 E', 현재 동기시점보다 늦은 시점을 나타내는 '확산부호 L', 좌측 부엽 영역(LSR)의 극소값
Figure 112007033742011-pat00032
이 나타나는 시점보다 이른 시점을 나타내는 '확산부호 EE', 그리고 상기 극소값
Figure 112007033742011-pat00033
이 나타나는 시점보다 늦은 시점을 나타내는 '확산부호 EL'을 출력한다. 이와 같은 본 발명의 확산부호 발생기(102)는 극소값의 시점을 기점으로 확산부호 EE(early-early)와 확산부호 EL(early-late)를 더 부가한다는 점에서 앞서 살펴본 도 2의 확산부호 발생기(2)와 대비된다.The demodulator 101, like the conventional EL-DLL, receives the received signal.
Figure 112007033742011-pat00029
Center frequency
Figure 112007033742011-pat00030
Multiply by the carrier to demodulate. The spreading code generator 102 is currently synchronized
Figure 112007033742011-pat00031
'Spreading code P' for 'spreading code E' indicating earlier than the current synchronization point, 'spreading code L' indicating later than the current synchronization point, and the minimum value of the left side lobe region (LSR)
Figure 112007033742011-pat00032
The spreading code EE, which indicates a time earlier than the time point at which the symbol appears, and the minimum value
Figure 112007033742011-pat00033
Outputs a 'spread code EL' indicating a point in time later than the point in time. As described above, the diffusion code generator 102 of the present invention further adds the diffusion code EE (early-early) and the diffusion code EL (early-late) to the starting point of the minimum value. Contrast with 2).

제1 상관기(103)는 상기 복조된 수신신호에 확산부호 L을 곱하여 역확산한 후, 상관연산을 수행하여 상관값

Figure 112007033742011-pat00034
을 출력한다. 제2 상관기(104)는 복조된 수신신호에 확산부호 P를 곱하여 역확산하고, 상관연산을 통해 상관값
Figure 112007033742011-pat00035
를 출력하며, 제3 상관기(105)는 복조된 수신신호에 확산부호 E를 곱하여 역확산한 후, 상관연산을 수행하여 상관값
Figure 112007033742011-pat00036
를 출력한다. 한편, 제4 상관기(106)는 복조된 수신신호에 확산부호 EL을 곱하여 역확산과 상관연산을 통해 상관값
Figure 112007033742011-pat00037
을 출력하고, 제5 상관기(107)는 복조된 수신신호에 확산부호 EE를 곱하여 역확산 및 상관연산을 하여 상관값
Figure 112007033742011-pat00038
를 출력한다.The first correlator 103 despreads the demodulated received signal by multiplying the spreading code L and then performs a correlation operation to perform a correlation operation.
Figure 112007033742011-pat00034
Outputs The second correlator 104 despreads the demodulated received signal by multiplying the spread code P, and correlates the correlation value through a correlation operation.
Figure 112007033742011-pat00035
The third correlator 105 multiplies the demodulated received signal by the spread code E, despreads, and then performs a correlation operation to perform a correlation operation.
Figure 112007033742011-pat00036
Outputs On the other hand, the fourth correlator 106 multiplies the demodulated received signal by the spreading code EL and correlates the correlation value through despreading and correlation operation.
Figure 112007033742011-pat00037
The fifth correlator 107 multiplies the demodulated received signal by the spreading code EE to despread and correlate the correlation value.
Figure 112007033742011-pat00038
Outputs

판별기(108)는 상관값

Figure 112007033742011-pat00039
Figure 112007033742011-pat00040
의 차이값을 기초로 하여 현재 동기시점
Figure 112007033742011-pat00041
를 증감한
Figure 112007033742011-pat00042
를 출력하되, 차이값이 0일 경우 현재 동기시점
Figure 112007033742011-pat00043
를 정확한 동기시점 으로 판단하여 고정(locking)한다.The discriminator 108 has a correlation value
Figure 112007033742011-pat00039
Wow
Figure 112007033742011-pat00040
Current synchronization point based on the difference of
Figure 112007033742011-pat00041
Increased or decreased
Figure 112007033742011-pat00042
If the difference is 0, the current sync point
Figure 112007033742011-pat00043
Lock to determine the correct synchronization time.

한편, 가중판별기(109)는 상관값

Figure 112007033742011-pat00044
Figure 112007033742011-pat00045
의 차이값을 출력하되, 좌측 부엽 영역(LSR)의 극소값
Figure 112007033742011-pat00046
에 대한
Figure 112007033742011-pat00047
Figure 112007033742011-pat00048
의 기울기를 가중치로 하여 출력한다. 이는 아래의 수학식으로 표현된다.On the other hand, the weight discriminator 109 is a correlation value
Figure 112007033742011-pat00044
Wow
Figure 112007033742011-pat00045
Outputs the difference of, but minimizes the left side lobe region (LSR)
Figure 112007033742011-pat00046
For
Figure 112007033742011-pat00047
Wow
Figure 112007033742011-pat00048
The slope of is output as the weight. This is expressed by the following equation.

Figure 112007033742011-pat00049
....................... [수학식]
Figure 112007033742011-pat00049
....................... [ mathematical formula ]

여기서,

Figure 112007033742011-pat00050
는 가중 차이값,
Figure 112007033742011-pat00051
는 상관값
Figure 112007033742011-pat00052
와 극소값
Figure 112007033742011-pat00053
에 의한 기울기,
Figure 112007033742011-pat00054
은 상관값
Figure 112007033742011-pat00055
과 극소값
Figure 112007033742011-pat00056
에 의한 기울기를 의미한다. 본 발명에서 기울기를 가중치로 적용하는 이유는, 도 5에서 보인바와 같이 좌측 부엽 영역(LSR)의 상관함수는 극소값을 기점으로 좌우 비대칭이기 때문이다. 따라서 본 발명의 가중판별기(109)는 상기한 판별기(108)와 달리 이러한 좌측 부엽 영역(LSR) 상관함수의 비대칭 특성을 차이값(가중 차이값) 계산에 고려한다. here,
Figure 112007033742011-pat00050
Is the weighted difference,
Figure 112007033742011-pat00051
Is a correlation value
Figure 112007033742011-pat00052
And local minimum
Figure 112007033742011-pat00053
Slope by,
Figure 112007033742011-pat00054
Is a correlation value
Figure 112007033742011-pat00055
And local minimum
Figure 112007033742011-pat00056
Means the slope by. The reason why the slope is applied as the weight in the present invention is that, as shown in FIG. 5, the correlation function of the left side lobe region LSR is left and right asymmetrical starting from the minimum value. Therefore, the weight discriminator 109 of the present invention, unlike the discriminator 108 described above, considers the asymmetry characteristic of the left side lobe region (LSR) correlation function in calculating the difference value (weighted difference value).

합산기(110)는 가중판별기(109)로부터 출력되는 가중 차이값에 극소값

Figure 112007033742011-pat00057
를 합산한 값
Figure 112007033742011-pat00058
를 출력하며, 전력계산기(111)는 제2 상관기(104)를 통해 출력되는 현재 상관값
Figure 112007033742011-pat00059
을 바탕으로 전력치를 산출한다.Summer 110 is a minimum value to the weighted difference value output from the weight discriminator 109
Figure 112007033742011-pat00057
Sum of
Figure 112007033742011-pat00058
The power calculator 111 outputs a current correlation value output through the second correlator 104.
Figure 112007033742011-pat00059
Based on this, the power value is calculated.

신호 대 잡음비(SNR)가 큰 경우 상기한 가중판별기(109)의 입력치가 크게 왜곡되어

Figure 112007033742011-pat00060
의 오차 증대로 이어지기 때문에, 본 발명의 특징적인 양상에 따라 선택기(112)는 상기 전력치가 임계값보다 높은 경우
Figure 112007033742011-pat00061
를 출력하고, 낮은 경우
Figure 112007033742011-pat00062
를 선택·출력한다. If the signal-to-noise ratio (SNR) is large, the input of the weight discriminator 109 is greatly distorted.
Figure 112007033742011-pat00060
According to a characteristic aspect of the present invention, the selector 112 causes the power value to be higher than a threshold value.
Figure 112007033742011-pat00061
Output, and if low
Figure 112007033742011-pat00062
Select and output

여기서, 일반적인 갈릴레오 시스템의 상관함수를 전력함수로 표시하면 도 7 과 같다. 도면에서 피크(peak)를 나타내는 '극대값'과 '최고값'은, 앞서 살펴본 '극소값'과 '최고값'의 시점과 일치한다. 이때 극대값과 최고값의 차이는 30dB의 처리이득을 갖는 확산부호를 사용했을 때 6dB가 된다(GPS와 갈릴레오 시스템에서 L1대역에서 사용하는 확산부호의 처리이득은 30dB). 따라서 최고값과 그 이외 값의 제곱 실효치, 즉 신호 대 잡음비를 계산하여 이 값이 6dB(임계값)를 넘을 경우

Figure 112007033742011-pat00063
를 출력하고, 그렇지 않은 경우
Figure 112007033742011-pat00064
를 출력하게 되는 것이다.Here, the correlation function of the general Galileo system is represented as a power function as shown in FIG. In the drawing, the 'maximum value' and the 'maximum value' representing peaks coincide with the viewpoints of the 'minimum value' and the 'maximum value'. In this case, the difference between the maximum value and the maximum value is 6 dB when using a spreading code having a processing gain of 30 dB (the processing gain of the spreading code used in the L1 band in the GPS and Galileo systems is 30 dB). Therefore, the square root of the highest and other values, or the signal-to-noise ratio, is calculated and this value exceeds 6 dB (threshold).
Figure 112007033742011-pat00063
If not, then
Figure 112007033742011-pat00064
Will be printed.

루프필터기(113)는 선택기(112)에서 출력된 값을 현재 동기시점으로 하여 확산부호 발생기(102)에 되먹임한다.The loop filter 113 feeds back the spreading code generator 102 using the value output from the selector 112 as the current synchronization point.

상술한 본 발명에 따르면, 종래의 EL-DLL에 비해 추적편이를 줄일 수 있고 보다 정확한 부호 동기 추적이 가능하다. 또한, 현재 상관값의 신호 대 잡음비를 기준으로 현재 동기시점이 선택되기 때문에 잡음에 강인하다. According to the present invention described above, the tracking shift can be reduced compared to the conventional EL-DLL, and more accurate sign synchronization tracking is possible. In addition, since the current synchronization time is selected based on the signal-to-noise ratio of the current correlation value, it is robust to noise.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. As described above and described with reference to a preferred embodiment for illustrating the technical idea of the present invention, the present invention is not limited to the configuration and operation as shown and described as described above, it is a deviation from the scope of the technical idea It will be understood by those skilled in the art that many modifications and variations can be made to the invention without departing from the scope of the invention. Accordingly, all such suitable changes and modifications and equivalents should be considered to be within the scope of the present invention.

Claims (3)

수신신호를 반송파를 곱하여 복조하는 복조기;A demodulator for demodulating the received signal by multiplying a carrier wave; 확산부호 E, P, L 및 좌측 부엽 영역의 극소값이 나타나는 시점보다 이른 시점을 나타내는 확산부호 EE와 상기 극소값이 나타나는 시점보다 늦은 시점을 나타내는 확산부호 EL을 출력하는 확산부호 발생기;A spreading code generator for outputting a spreading code EE representing a time point earlier than a time point at which the minimum values of the spreading codes E, P, L and the left side lobe region appear, and a diffusion code EL at a time later than the time point at which the minimum value appears; 상기 확산부호 L을 근간으로 복조된 수신신호을 역확산한 후, 상관연산을 통해 상관값
Figure 112008036234088-pat00065
을 출력하는 제1 상관기;
After despreading the demodulated received signal based on the spreading code L, a correlation value is obtained through correlation calculation.
Figure 112008036234088-pat00065
A first correlator for outputting a;
상기 확산부호 P를 근간으로 상기 복조된 수신신호를 역확산한 후, 상관연산을 통해 상관값
Figure 112008036234088-pat00066
를 출력하는 제2 상관기;
Despreading the demodulated received signal based on the spreading code P, and then correlating the correlation value
Figure 112008036234088-pat00066
A second correlator for outputting a;
상기 확산부호 E를 근간으로 상기 복조된 수신신호를 역확산한 후, 상관연산을 통해 상관값
Figure 112008036234088-pat00067
를 출력하는 제3 상관기;
After despreading the demodulated received signal based on the spreading code E, a correlation value is obtained through a correlation operation.
Figure 112008036234088-pat00067
A third correlator for outputting;
상기 확산부호 EL을 근간으로 상기 복조된 수신신호를 역확산한 후, 상관연산을 통해 상관값
Figure 112008036234088-pat00068
을 출력하는 제4 상관기;
Despreading the demodulated received signal based on the spreading code EL, and then correlating the correlation value
Figure 112008036234088-pat00068
A fourth correlator for outputting a;
상기 확산부호 EE를 근간으로 상기 복조된 수신신호를 역확산한 후, 상관연산을 통해 상관값
Figure 112008036234088-pat00069
를 출력하는 제5 상관기;
After despreading the demodulated received signal based on the spreading code EE, a correlation value is obtained through a correlation operation.
Figure 112008036234088-pat00069
A fifth correlator for outputting;
상기 상관값
Figure 112008036234088-pat00070
Figure 112008036234088-pat00071
의 차이값을 기초로 현재 동기시점을 증감하여 출력하는 판별기;
The correlation value
Figure 112008036234088-pat00070
Wow
Figure 112008036234088-pat00071
A discriminator configured to increase or decrease the current synchronization time point based on the difference value of?
상기 극소값에 대한 상관값
Figure 112008036234088-pat00072
Figure 112008036234088-pat00073
의 기울기를 가중치로 하여, 상기 상관값
Figure 112008036234088-pat00074
Figure 112008036234088-pat00075
의 가중 차이값을 출력하는 가중판별기;
Correlation value for the local minimum
Figure 112008036234088-pat00072
Wow
Figure 112008036234088-pat00073
The correlation value by weighting the slope of
Figure 112008036234088-pat00074
Wow
Figure 112008036234088-pat00075
A weighted discriminator for outputting a weighted difference value of;
상기 가중 차이값에 상기 극소값을 합산하여 출력하는 합산기;A summer for adding the minimum value to the weighted difference and outputting the sum; 상기 제2 상관기의 출력으로부터 전력치를 산출하는 전력계산기;A power calculator for calculating a power value from an output of the second correlator; 상기 전력치가 임계값보다 높은 경우 상기 합산기의 출력을 선택하고, 낮은 경우 상기 판별기의 출력을 선택하는 선택기; 및A selector for selecting an output of the summer when the power value is higher than a threshold and selecting an output of the discriminator when the power value is low; And 상기 선택기의 출력을 상기 확산부호 발생기로 되먹임 하는 루프필터기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 갈릴레오 시스템의 동기 추적모듈.A loop filter feeding the output of the selector back to the spreading code generator; Synchronous tracking module of the Galileo system comprising a.
청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 임계값은 6dB인 것을 특징으로 하는 갈릴레오 시스템의 동기 추적모듈.The threshold value is 6dB synchronization tracking module of the Galileo system. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 가중 차이값은,
Figure 112007033742011-pat00076
로 산출되되,
The weighted difference value,
Figure 112007033742011-pat00076
Calculated as
여기서,
Figure 112007033742011-pat00077
는 가중 차이값,
Figure 112007033742011-pat00078
는 상관값
Figure 112007033742011-pat00079
와 극소값에 의한 기울기,
Figure 112007033742011-pat00080
은 상관값
Figure 112007033742011-pat00081
과 극소값 에 의한 기울기인 것을 특징으로 하는 갈릴레오 시스템의 동기 추적모듈.
here,
Figure 112007033742011-pat00077
Is the weighted difference,
Figure 112007033742011-pat00078
Is a correlation value
Figure 112007033742011-pat00079
And the slope by the local minimum,
Figure 112007033742011-pat00080
Is a correlation value
Figure 112007033742011-pat00081
Synchronous tracking module of the Galileo system, characterized in that the slope by the minimum value.
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