KR101026271B1 - 방해 전파 검출을 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수신된 신호로부터 유도되는 상관 함수의 피크가 방해 전파로 인한 피크인지 여부를 검출하기 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. 피크는 총 피크 수를 갖는 상관 함수의 국부적인 부분 내에 위치한다. 제 1 실시예에서, 총 피크 수는 임계 피크 수와 비교되고, 총 피크 수가 임계 피크 수와 동일하거나 이를 초과한다면 상기 피크는 방해 전파로 인한 피크로서 식별된다. 제 2 실시예에서, 상관 함수의 국부적인 부분에 대한 잡음 추정치에 대한 피크 에너지가 방해 전파 임계치와 비교된다. 잡음 추정치에 대한 피크 에너지가 방해 전파 임계치보다 작거나 같다면 피크는 방해 전파로 인한 피크로서 식별된다.

Description

방해 전파 검출을 위한 방법{PROCEDURE FOR JAMMER DETECTION}
본 발명은 위치결정, 방해 전파 검출, 및 GPS 지리-위치결정 시스템 분야에 관한 것으로서, 더 상세히는, GPS 위성이나 다른 전송에 기초하여 위치들을 결정하는 처리에서 에러를 발생시킬 수 있는 방해 전파를 검출하기 위한 방법에 관한 것이다.
GPS 지리-위치결정 시스템은 지구 궤도를 선회하는 위성들의 시스템이고, 그로부터 상기 위성들에 가시적인 엔터티들이 자신들의 위치를 결정할 수 있다. 위성들 각각은 상기 위성을 고유하게 식별하는 1,023개의 칩으로 이루어지는 반복적인 의사-랜덤 잡음(PN) 코드로 마킹된 신호를 전송한다. 1,023개의 칩들은 밀리초마다 반복한다. 신호는 또한 데이터 비트들로 변조되는데, 여기서 각각의 데이터 비트는 변조 신호에서 20ms 지속기간을 갖는다.
도 1은 GPS 지리-위치결정 시스템의 응용을 도시하는 것으로서, 상기 GPS 지리-위치결정 시스템을 통해서 무선 통신 시스템의 가입자국(100)은 자신에게 가시적인 GPS 위성들(102a, 102b, 102c, 102d)로부터의 전송 신호들을 수신하며, 4개 이상의 전송 신호들 각각으로부터 시간 측정치들을 유도한다. 다음으로, 가입자국(100)은 위치 결정 엔터티(PDE;104)에 그 측정치들을 전달하고, 상기 위치 결정 엔 터티(PDE;104)는 그 측정치들로부터 가입자국(100)의 위치를 결정한다. 대안적으로, 가입자국(100)은 이러한 측정치들로부터 자신의 위치를 결정한다.
가입자국(100)은 위성에 대한 PN 코드를 수신 신호와 상관시킴으로써 특정 위성으로부터의 전송 신호를 탐색한다. 상기 수신 신호는 통상적으로 잡음이 존재하는 상황에서 가입자국의 수신기에 가시적인 하나 이상의 위성들로부터의 전송 신호들로 이루어진 합성 신호이다. 탐색 윈도우 W로서 공지된 PN Z코드의 가능한 시프트 범위에 대해서 그리고 도플러 주파수 가설의 범위에 대해서 상관 관계가 수행된다. 각각의 상관 관계는 NC와 M의 곱으로 표현될 수 있는 적분 시간 I에 걸쳐 수행되는데, 여기서 NC는 코히어런트 적분 시간이고, M은 비코히어런트하게 결합하는 코히어런트 적분의 수이다.
상관 값은 2차원 상관 함수를 정의하기 위해서 상응하는 PN 코드 시프트들 및 도플러 주파수 가설들과 연관된다. 오경보(false alarm) 확률이 미리 결정된 값이거나 그보다 낮도록, 상관 함수의 임의의 피크의 위치가 결정되고, 미리 결정된 선택된 잡음 임계치와 비교된다. 위성에 대한 시간 측정치는 임계치를 초과하는 코드 위상 디멘션을 따라 상관 함수에서 가장 이른 비-사이드 로브 피크로부터 유도된다.
도 2는 코드 위상 디멘션을 따라 GPS 위성에 대한 통상의 상관 함수를 나타낸다. 수평 축은 칩들로 표현되는 시간을 나타낸다. 수직 축은 dB 단위의 에너지를 나타낸다. 상관 함수는 메인 로브(200)와 하나 이상의 사이드 로브(202)를 포함한다. 메인 로브의 피크(204)와 연관된 시간(206)은 상관 함수에 대한 시간 측정치를 형성한다.
문제는 내부 또는 외부 방해 전파로 인해 피크가 상관 함수에서 발생하는 경우에 일어난다. 내부 방해 전파는 수신기에 의해 발생하는 방해 전파이다. 그 예로는 수신기 내에서 VCO에 의해 생성되는 클록 스퍼(clock spur)가 있다. 외부 방해 전파는 수신기 외부의 소스에 의해서 발생하는 방해 전파이다. 그 예로는 사용 중인 시스템의 방사와 겹치는 대역외 방사들을 갖는 어떤 다른 무선 통신 시스템의 송신기에 의해서 전송되는 신호가 있다.
방해 전파로 인해 생기는 피크들이 유효 피크들로서 잘못 식별된다면, 단지 한정된 수의 피크들만이 식별될 수 있는 경우에는 유효 피크가 검출되지 않을 수 있다. 게다가, 방해 전파들로 인한 피크들이 유효 피크들인 것으로 보고될 것이다. 그 결과, 이러한 피크들로부터 유도되는 시간 측정치들이 GPS 위성들과 수신기 사이의 가시 거리, 즉 위치 결정을 위해 필요한 정보를 결코 정확하게 나타내지 않기 때문에 계속되는 위치 결정 처리에 있어서 계속해서 에러들이 발생할 수 있다.
수신 신호로부터 유도되는 상관 함수의 피크가 방해 전파로 인한 것인지 여부를 검출하는 방법이 설명된다. 문제의 피크는 다른 피크들을 가질 수 있는 도플러 세그먼트와 같은 상관 함수의 국부적인 부분 내에 있다. 도플러 세그먼트는 도플러 주파수 빈 및 코드 위상들의 범위에 의해 특성화되는 2차원 상관 함수의 일부이다.
본 방법의 일 실시예에서, 상관 함수의 국부적인 부분에서 총 피크 수는 임계 피크 수와 비교된다. 만약 총 피크 수가 임계치와 동일하거나 초과한다면, 문제의 피크는 방해 전파로 인한 것으로서 식별된다. 다중 경로로 인해 상관 함수의 국부적인 부분에 다수의 피크가 존재할 수 있기 때문에, 임계치는 바람직하게 충분히 높게 설정됨으로써 다중 경로로 인해 발생하는 다수의 피크가 방해 전파로 인한 것으로서 잘못 식별되지 않는다.
제 1 실시예에서, 상관 함수의 국부적인 부분은 다수의 샘플들을 포함한다. 상기 다수의 샘플은 피크 및 비-피크 샘플들을 포함한다. 비-피크 샘플들의 수는 임계 샘플 수와 비교된다. 비-피크 샘플들의 수가 임계 샘플 수보다 작거나 같다면, 피크는 방해 전파로 인한 것으로서 식별된다. 또한, 다중 경로로 인해 상관 함수의 국부적인 부분에 다수의 피크들이 존재할 수 있기 때문에, 임계치는 바람직하게 충분히 낮게 설정됨으로써 다중 경로로 인해 발생하는 다수의 피크들이 방해 전파로 인한 것으로서 잘못 식별되지 않는다.
본 방법의 제 2 실시예에서, 상관 함수의 국부적인 부분의 피크는, 상기 상관 함수의 국부적인 부분에 대한 잡음 추정치와 관련한 피크 에너지가 방해 전파 임계치보다 작거나 같다면, 방해 전파로 인한 것으로서 식별된다. 한 구현에 있어서, 상기 상관 함수의 국부적인 부분에 대한 잡음 추정치는 평균 측정 잡음 추정치이다.
이러한 방법들을 저장하고 있는 메모리들 및 관련된 시스템들 또한 설명된다.
도면들에서의 구성성분들은 반드시 축적에 맞게 도시되지 않았으며, 대신에 본 발명의 원리들을 나타내기 위해 강조가 이루어졌다. 도면들에서는, 상이한 도면들에 걸쳐 대응하는 부분들은 동일한 참조 번호가 나타내고 있다.
도 1은 GPS 지리-위치결정 시스템의 블록 다이어그램.
도 2는 GPS 위성 전송 신호로부터 유도되는, 코드 위상 디멘션에 따른 상관 함수의 펄스에 대한 예를 나타내는 도면.
도 3은 상관 함수의 국부적인 부분에 총 피크 수를 포함하는 비교 단계를 수행함으로써 상관 함수의 피크가 방해 전파로 인한 것인지 여부를 식별하는 방법의 제 1 실시예에 대한 흐름도.
도 4는 상관 함수의 국부적인 부분에 대해 측정된 잡음 추정치와 관련하여 피크 에너지를 포함하는 비교 단계를 수행함으로써 상관 함수의 피크가 방해 전파로 인한 것인지 여부를 식별하는 방법의 제 2 실시예에 대한 흐름도.
도 5A 내지 5D는 도 3 및 도 4의 방법들 및 그것들의 결합에 대한 구현의 흐름도.
도 6은 2차원 상관 함수에서 유효 피크의 예를 나타내는 도면.
도 7은 2차원 상관 함수에서 방해 전파로 인해 발생하는 피크들의 융기(ridge)에 대한 예를 나타내는 도면.
도 8은 도 5D의 방법에 대한 구현 예를 나타내는 의사-코드를 나타내는 도면.
도 9는 도 8의 의사-코드에서 유용한 방해 전파 임계치의 예를 dB 및 선형 항들로 나타내는 표.
도 10은 본 발명의 실시예들에 대한 여러 양상들의 활용을 통해 가능한 방해 전파 오경보 감소를 나타내는 도면.
도 11은 상관 함수의 피크가 방해 전파로 인한 것인지 여부를 검출하기 위한 시스템의 일 실시예에 대한 블록 다이어그램.
도 12는 도 11의 시스템을 구현하거나 포함하는 무선 통신 시스템에서 가입자국의 블록 다이어그램.
본 명세서에서 사용되는 "대략" 및 "거의"와 같은 용어들은 업계(trade)에서 용인 가능한 허용오차를 고려하여 수학적인 정확도에 있어 어느 정도의 여유를 허용하도록 의도된다. 따라서, 1% 내지 20%의 범위에서 "대략" 또는 "거의"란 용어에 의해서 변경되는 값으로부터의 위 또는 아래로의 임의의 편차는 명백히 정해진 값의 범위 내에 있는 것으로 간주되어야 한다.
게다가, 본 명세서에서 사용되는 "소프트웨어"란 용어는 소스 코드, 어셈블리 언어 코드, 이진 코드, 펌웨어, 매크로-명령, 마이크로-명령 등이나 앞서 설명한 것들의 2개 이상의 임의의 결합을 포함한다.
또한, "메모리"란 용어는 이에 한정되는 것은 아니지만 RAM, ROM, EPROM, PROM, EEPROM, 디스크, 플로피 디스크, 하드 디스크, CD-ROM, DVD 등을 포함하는 임의의 프로세서-판독 가능 매체나 앞서 설명한 것들의 2개 이상의 임의의 결합을 나타내는데, 상기 메모리에는 프로세서에 의해 실행 가능한 일련의 소프트웨어 명령들이 저장될 수 있다.
"프로세서"나 "CPU"란 용어들은 일련의 소프트웨어 명령들을 실행할 수 있는 임의의 장치를 나타내며, 이에 한정되는 것은 아니지만 범용 또는 특별한 용도의 마이크로프로세서, 유한 상태 머신, 제어기, 컴퓨터, 디지털 신호 프로세서(DSP) 등을 포함한다.
도 3은 수신 신호로부터 유도되는 상관 함수의 피크가 방해 전파로 인한 것인지 여부를 검출하는 방법의 실시예를 나타낸다. 상기 수신 신호는 상기 신호를 수신하는 수신기에 가시적인 하나 이상의 GPS 위성들에 의해서 전송된 신호들의 합성 신호이다. 일례로, 상관 함수는 다수의 코드 위상 가설들 및 다수의 도플러 주파수 가설들을 통해 위성들 중 하나에 대한 PN 코드와 상기 수신 신호를 상관시킴으로써 유도된다. 그 결과, 상관 함수는 2차원, 코드 위상 디멘션 및 도플러 주파수 디멘션을 통해 정해진다.
피크는 도플러 세그먼트와 같은 상관 함수의 국부적인 부분 내에 있다. 도플러 세그먼트는 도플러 주파수 축을 따라 있는 도플러 주파수 빈과 코드 위상 축을 따라 있는 코드 위상들의 범위에 의해서 특성화되는 2차원 상관 함수의 일부이다.
본 방법은 단계(302)에서 시작하는데, 상기 단계(302)는 상관 함수의 국부적인 부분에 있는 총 피크 수를 임계 피크 수 TP와 비교하는 단계를 포함한다. 총 피크 수가 임계치 TP와 같거나 또는 초과한다면, 단계(304)가 수행된다. 단계(304)에서는, 문제의 피크가 방해 전파로 인한 것으로서 식별된다.
본 실시예는 방해 전파가 상관 함수를 유도하기 위해 사용되는 PN 코드와 적은 상관 관계를 갖거나 또는 전혀 갖지 않는다는 특성을 활용한다. 그 결과, 이는 통상적으로 상관 함수의 국부적인 부분에서 융기의 형태로 다수의 피크를 유도한다. 대조적으로, GSP 위성으로부터의 전송 신호는 통상적으로 상관 함수의 국부적인 부분에서 두드러진 피크를 발생시킨다. 따라서, 두 경우를 구별하기 위해서 임계치 TP가 사용될 수 있다.
다중 경로가 존재한다면, GPS 전송 신호는 상관 함수의 국부적인 부분에서 다른 피크들을 발생시킬 수 있다. 그러므로 임계치 TP는 바람직하게 충분히 높게 설정됨으로써 다중 경로로 인한 다수의 피크들을 방해 전파로 인해 발생한 것으로서 잘못 특성화하는 것을 막는다.
도 6은 상관 함수의 도플러 세그먼트 내에서 유효 피크(602)의 예를 나타낸다. 이러한 특정 예에서, 피크(602)는 도플러 빈(604) 및 64 코드 위상들의 범위(칩×2의 단위)에 의해 특성화되는 도플러 세그먼트에 위치된다. 이러한 예는 도 7에 도시된 것과 반대일 것인데, 도 7은 방해 전파에 의해 도플러 세그먼트에서 발생하는 융기의 형태로 다수의 피크들(702)을 나타낸다. 이러한 특정 예에서, 상기 융기는 도플러 빈(704) 및 64 코드 위상의 범위(칩×2의 단위)에 의해 특성화되는 도플러 세그먼트에 위치된다.
상관 함수의 국부적인 부분에 있는 피크가 방해 전파로 인한 것인지 여부를 검출하는 방법에 대한 제 2 실시예가 도 4에 도시되어 있다. 본 방법은 단계(402)에서 시작된다. 단계(402)에서는, 상관 함수의 국부적인 부분에 대한 잡음 추정치와 관련한 피크 에너지가 방해 전파 임계치 TJ와 비교된다. 잡음 추정치와 관련한 피크 에너지가 방해 전파 임계치 TJ보다 작거나 같다면, 단계(404)가 수행된다. 단계(404)에서는, 피크가 방해 전파로 인한 것으로서 식별된다.
본 실시예는 상관 함수의 국부적인 부분에 대한 잡음 추정치와 관련하여 방해 전파로 인한 피크에 대한 피크 에너지가 유효 피크에 상응하는 비율보다 통상적으로 훨씬 작다는 특성을 활용한다. 따라서, 두 경우를 구별하기 위해 방해 전파 임계치가 사용될 수 있다.
이러한 특성은 도 6 및 도 7에 가장 잘 도시되어 있다. 도 6에서, 참조 번호 602는 유효 피크의 피크 에너지를 나타내고, 참조 번호 608은 피크를 포함하는 도플러 세그먼트에서 잡음 레벨의 추정치를 나타낸다. 도 7에서, 참조 번호 706은 방해 전파로 인한 피크의 피크 에너지를 나타내고, 참조 번호 708은 피크를 포함하는 도플러 세그먼트에서 잡음 레벨의 추정치를 나타낸다. 알 수 있는 바와 같이, 피크 에너지(706) 대 잡음 추정치(708)의 비율은 피크 에너지(606) 대 잡음 추정치(608)의 비율보다 훨씬 작다.
본 발명의 일 실시예에서, 상관 함수의 국부적인 부분에 대한 잡음 추정치는 상관 함수의 국부적인 부분의 비-피크 샘플들을 평균함으로써 유도되는 평균 측정 잡음 추정치(MMNE)이다. 한 구현 예에서, 피크는 피크 샘플과 두 개의 인접 샘플들에 의해서 특성화된다. 이러한 구현 예에서의 비-피크 샘플들은 피크를 제외한 다수의 샘플과 상관 함수의 국부적인 부분에 있는 피크들을 특성화하기 위해 사용되는 인접 샘플들의 모든 샘플들이다.
도 5A는 도 3의 방법에 대한 구현을 나타낸다. 이러한 구현에 있어서, 상관 함수의 국부적인 부분은 피크 및 비-피크 샘플들을 포함한다.
본 방법의 이러한 구현은 단계(502)에서 시작된다. 단계(502)는 상관 함수의 국부적인 부분에 있는 비-피크 샘플들의 수를 임계 샘플 수 TS와 비교하는 단계를 포함한다. 비-피크 샘플들의 수가 임계치 TS보다 작거나 같다면, 단계(504)가 수행된다. 단계(504)에서는, 문제의 피크가 방해 전파로 인한 것으로서 식별된다.
또한, 다중 경로로 인한 상관 함수의 일부분에 다수의 피크들이 존재할 수 있기 때문에, 임계치 TS는 바람직하게 충분히 낮게 설정됨으로써 다중 경로로 인해 발생하는 다수의 피크들이 방해 전파로 인한 것으로서 잘못 식별되지 않는다.
일례로서, 상관 함수의 국부적인 부분에 있는 각각의 피크는 3개의 샘플, 즉 피크 샘플 및 2개의 인접 샘플들에 의해 특성화된다. 본 예에서의 비-피크 샘플들은 피크 및 인접 샘플들을 제외한 상관 함수의 국부적인 부분의 모든 샘플들을 포함한다.
도 5B는 도 3 및 도 4의 방법들의 결합인 구현을 나타낸다. 단계(506)는 상관 함수의 국부적인 부분에 있는 피크들의 수를 피크 임계치 TP와 비교하는 단계를 포함한다. 피크들의 수가 TP와 같거나 이를 초과한다면, 단계(508)가 수행된다. 단계(508)에서는, 문제의 피크가 방해 전파로 인한 것으로서 식별된다. 다음으로, 본 방법은 완료된다.
피크들의 수가 TP보다 작다면, 단계(510)가 수행된다. 단계(510)에서는, 상관 함수의 국부적인 부분에 대한 잡음 추정치와 관련한 피크 에너지가 방해 전파 임계치 TJ와 비교된다. 잡음 추정치와 관련한 피크 에너지가 TJ보다 작거나 같다면, 단계(512)가 수행된다. 단계(512)에서는, 문제의 피크가 방해 전파로 인한 것으로서 식별된다. 다음으로, 본 방법이 완료된다.
도 5C는 도 3의 방법에 대한 또 다른 구현을 나타낸다. 본 구현에 있어서, 다수의 피크는 상관 함수의 국부적인 부분 내에 유지된다. 단계(514)에서는, 상관 함수의 국부적인 부분에 있는 총 피크 수가 임계 피크 수 TP와 비교된다. 총 피크 수가 임계치 TP와 동일하거나 이를 초과한다면, 단계(516)가 수행된다. 단계(516)에서는, 상관 함수의 국부적인 부분에 있는 모든 피크들이 방해 전파로 인한 것으로서 식별된다.
위에서 설명한 구현은 효율적인데, 그 이유는 상관 함수의 국부적인 부분에 있는 모든 피크들이 단계(514)에서 수행된 단일 비교를 통해 분류될 수 있기 때문이다.
도 5D는 도 5B의 구현에 대한 예를 나타낸다. 본 예에서는, 문제의 피크를 포함하고 있는 상관 함수의 국부적인 부분이 피크 및 비-피크 샘플들을 포함하고 있는 다수의 샘플들을 포함한다. 본 예는 단계(518)에서 시작된다. 단계(518)는 비-피크 샘플들을 평균함으로써 상관 함수의 국부적인 부분에 대한 평균 측정 잡음 추정치(MMNE)를 유도하는 단계를 포함한다.
MMNE가 유도되는 것과 동시에, 상관 함수의 국부적인 부분에 있는 비-피크 샘플들의 수 또한 카운트되는데, 그 이유는 상기 샘플들의 수가 MMNE를 계산하는데 필요하기 때문이다.
단계(518)로부터, 본 방법은 단계(520)로 진행한다. 단계(520)에서는, 상관 함수의 국부적인 부분에 있는 비-피크 샘플들의 수가 임계 샘플 수 TS와 비교된다. 비-피크 샘플들의 수가 임계 샘플 수 TS보다 작거나 같다면, 단계(522)가 수행된다. 단계(522)에서는, 문제의 피크가 방해 전파로 인한 것으로서 식별된다. 그 다음, 본 방법이 완료된다.
단계(520)에서, 비-피크 샘플들의 수가 임계치 TS보다 크다면, 단계(524)가 수행된다. 단계(524)에서는, 단계(518)에서 유도된 평균 측정 잡음 추정치와 관련된 문제의 피크에 대한 피크 에너지가 방해 전파 임계치 TJ와 비교된다. 평균 측정 잡음 추정치와 관련한 피크 에너지가 방해 전파 임계치 TJ보다 작거나 같다면, 단계(526)가 수행된다. 단계(526)에서는, 피크가 방해 전파로 인한 것으로서 식별된다.
본 구현 예는 효율적인데, 그 이유는 단계(520 및 524)에서 각각 활용되는 비-피크 샘플들의 수 및 MMNE가 모두 단계(518)에서 동시에 유도되기 때문이다.
도 8은 도 5D의 구현 예를 구현하는 의사-코드를 나타낸다. 이러한 의사-코드는 상관기에 의해서 식별되는 피크들 리스트의 피크들 각각과 관련하여 호출될 수 있는 서브루틴의 형태를 갖는다.
문제의 피크를 포함하는 도플러 세그먼트 또한 서브루틴에 대해 식별된다. 이러한 특정 예에서는, 도플러 세그먼트가 도플러 주파수 축을 따라 배열된 도플러 빈 및 코드 위상 축을 따라 배열된 64 코드 위상의 범위(칩×2의 단위)에 의해 특성화된다. 그러나 도플러 세그먼트들의 많은 다른 예가 가능하다는 것을 알아야 한다.
의사-코드는 피크가 방해 전파로 인한 것인지 여부를 나타내는 피크들 각각에 대한 블린 플래그(boolean flag)를 리턴한다. 방해 전파로 인한 것이라면, 피크에 대해 리턴된 블린 플래그가 참값(value of true)을 갖는다. 그렇지 않다면, 피크에 대해 리턴된 블린 플래그는 오류값(value of false)을 갖는다.
라인(802)에서는, "감산된 에너지 합"이 계산된다. 이것은 상관 함수의 국부적인 부분에 있는 모든 비-피크 샘플들의 합이다. 그것은 64개의 모든 샘플들을 더한 다음에 (a) 적용 가능한 잡음 층 이상이고 (b) 도플러 세그먼트 내에서 최대 피크의 15dB 내에 있는 도플러 세그먼트(또는 두 인접 세그먼트들 중 어느 하나)의 피크들 각각을 특징으로 하는 샘플들을 감산함으로써 계산된다. 도플러 세그먼트의 각각의 피크는 세 개의 샘플들, 즉, 피크 샘플 및 2개의 인접 샘플들에 의해서 특성화된다. 따라서, 이 단계는 정해진 조건들을 만족시키는 도플러 세그먼트의 각각의 피크에 대한 3개의 샘플을 감산하는 것을 포함한다.
라인(804)에서는, numRemainingEng가 도플러 세그먼트에서 비-피크 샘플들의 수를 나타낸다. 그것은 임계치 jamNumThresh와 비교된다. 만약 비-피크 샘플들의 수가 그 임계치보다 작거나 같다면, 서브루틴은 종료되고 블린 참값(boolean value of true)이 리턴되는데, 이는 피크가 방해 전파로 인한 것으로서 식별된다는 것을 나타낸다.
일례로서, 임계치는 52인 값으로 설정된다. 이 값은 다중 경로(4)로 인해 도플러 세그먼트에 존재하는 것으로 가정될 수 있는 최대 피크 수와 이러한 피크들(3) 각각을 특성화하기 위해 사용되는 샘플 수의 곱을 도플러 세그먼트(64)의 총 샘플 수로부터 감산함으로써 유도된다.
라인(806)에서는, 평균 측정 잡음 추정치가 numRemainingEng에 의해 라인(802)에서 계산되는 상기 감산된 에너지 합을 나눔으로써 계산된다.
라인(808)에서는, peakHeight가 문제의 피크와 연관된 피크 에너지(선형 항들)이고, meanMeasNoise는 평균 측정 잡음 추정치이며, threshLin은 선형 항들로 표현되는 방해 전파 임계치이다. peakHeight 값은 threshLin과 meanMeasNoise의 곱과 비교된다. peakHeight가 그 곱보다 작다면, 서브루틴은 종료되고 블린 참값이 리턴되는데, 이는 피크가 방해 전파로 인한 것으로서 식별된다는 것을 나타낸다.
peakHeight가 threshLin과 meanMeasNoise의 곱과 동일하거나 이를 초과한다면, 라인(810)이 실행된다. 라인(810)에서는, 서브루틴이 종료되고, 블린 오류값(boolean value of false)이 리턴되는데, 이는 피크가 방해 전파로 인한 것으로서 식별되지 않는다는 것을 나타낸다.
라인(808)에서 사용되는 방해 전파 임계치는 상관 함수의 유도를 제어하는 파라미터들에 의존한다. 특히, 이 점에 있어 중요한 파라미터들은 코히어런트 적분 시간(NC)과 비코히어런트하게 결합되는 코히어런트 적분들의 수(M)이다.
도 9는 선형 항들 및 dB로 방해 전파 임계치를 나타내는 표인데, 상관 파라미터들의 특정한 설정을 위해 도 8의 의사-코드에서 사용될 수 있다. 선형 항들의 방해 전파의 열은 번호 902로 표시되어 있다. dB의 방해 전파 임계치들의 열은 번호 904로 표시되어 있다.
임계치를 선형 항들과 dB 사이의 변환을 위해서 다음의 식이 사용될 수 있다:
threshLin=1+(2/M)1/2*10( threshdB /20) 식(1)
도 8의 의사 코드는 방해 전파들로 인한 피크들로서 식별하기 위해 두 가지의 독특한 테스트를 활용한다. 제 1 테스트는 라인(802 및 804)에서 구현되는데 도플러 세그먼트에 있는 총 피크 수에 기초한다. 제 2 테스트는 라인(806 내지 810)에서 구현되는데 도플러 세그먼트에 대한 평균 측정 잡음 추정치와 관련해서 피크에 대한 피크 에너지에 기초한다.
상기 제 1 테스트는 상기 제 2 테스트에 의해서 포착되지 않은 상당한 수의 방해 전파 오경보를 포착할 수 있다. 방해 전파 경보는 유효 피크로서 잘못 받아들여지는 방해 전파로 인한 피크이다. 이것은 도 10에 가장 잘 도시되어 있는데, 잡음 밀도 N0와 관련해서 방해 전파의 전력 J의 함수로서 방해 전파 오경보 레이트를 도시하고 있다. 번호 1002로 식별되어 있는 그래프는 위의 제 2 테스트만이 실행된다는 가정에서의 오경보 레이트이다. 번호 1004로 식별되어 있는 그래프는 제 1 및 제 2 테스트가 실행된다는 가정에서의 오경보 레이트이다. 알 수 있는 바와 같이, 특히 도면의 최고 우측 부분에 도시된 가장 강한 방해 전파들에 대해, 상기 제 1 테스트의 시행으로 인한 오경보 레이트의 감소가 상당하다.
수신 신호로부터 유도되는 상관 함수의 피크가 방해 전파로 인한 것인지 여부를 검출하기 위한 시스템의 실시예가 도 11에 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 시스템은 프로세서(1102) 및 메모리(1104)를 포함한다. 메모리(1104)는 도 3, 4, 5A-5D의 방법들 중 어느 하나나, 실시예들, 구현들, 또는 설명되거나 제안된 그것의 예들 중 어느 하나를 수행하기 위한 일련의 명령들을 유형적으로 구현한다. 프로세서는 메모리(1104)에 의해 유형적으로 구현되는 소프트웨어 명령들을 액세스하여 실행함으로써 메모리(1140)에 저장된 상관 함수의 피크가 방해 전파로 인한 것인지 여부를 검출하도록 구성된다.
무선 통신 시스템에서 가입자국의 실시예가 도 12에 도시되어 있다. 이러한 특정 가입자국은 도 11의 시스템을 구현하거나 포함하도록 구성된다.
무선 트랜시버(1206)가 음성이나 데이터와 같은 기저대역 정보를 RF 반송파로 변조하도록 구성되고, 또한 기저대역 정보를 획득하기 위해 변조된 RF 반송파를 복조하도록 구성된다.
안테나(1210)는 무선 통신 링크를 통해 변조된 RF 반송파를 전송하고 또한 무선 통신 링크를 통해 변조된 RF 반송파를 수신하도록 구성된다.
기저대역 프로세서(1208)는 무선 통신 링크를 통한 전송을 위해서 CPU(1202)로부터 트랜시버(1206)로 기저대역 정보를 제공하도록 구성된다. 따라서, CPU(1202)는 사용자 인터페이스(1216) 내의 입력 장치로부터 이러한 기저대역 정보를 획득한다. 기저대역 프로세서(1208)는 또한 트랜시버(1206)로부터 CPU(1202)로 기저대역 정보를 제공하도록 구성된다. 따라서, CPU(1202)는 사용자 인터페이스(1216) 내의 출력 장치에 이러한 기저대역 정보를 제공한다.
사용자 인터페이스(1216)는 음성 또는 데이터와 같은 사용자 정보를 입력하거나 출력하기 위한 다수의 장치를 포함한다. 사용자 인터페이스 내에 통상적으로 구비되는 장치들은 키보드, 디스플레이 스크린, 마이크로폰, 및 스피커를 구비한다.
GPS 수신기(1212)는 GPS 위성 전송 신호들을 수신하여 복조하고 또한 상기 복조된 정보를 상관기(1218)에 제공하도록 구성된다.
상관기(1218)는 GPS 수신기(1212)에 의해서 자신에게 제공된 정보로부터 GPS 상관 함수들을 유도하도록 구성된다. 정해진 PN 코드에 대해, 상관기(1218)는 탐색 윈도우 W를 정의하는 코드 위상 가설의 범위 및 도플러 주파수 가설의 범위를 통해 정의된 상관 함수를 생성한다. 각각의 개별적인 상관 관계는 코히어런트 및 비코히어런트한 적분 파라미터들(NC, M)에 따라 수행된다.
상관기(1218)는 또한 트랜시버(1206)에 의해서 자신에게 제공되는 파일럿 신호에 관한 정보로부터 파일럿 관련 상관 함수들을 유도하도록 구성된다. 이러한 정보는 무선 통신 서비스들을 얻기 위해서 가입자국에 의해 사용된다.
채널 디코더(1220)는 기본적인 소스 비트들로 기저대역 프로세서(1208)에 의해서 자신에게 제공되는 채널 심벌들을 디코딩하도록 구성된다. 채널 심벌들이 컨볼루션 인코딩된 심벌들인 제 1 예에서 채널 디코더는 비터비 디코더이다. 채널 심벌들이 컨볼루션 코드들의 직렬 또는 병렬적인 연쇄인 제 2 예에서 채널 디코더(1220)는 터보 디코더이다.
메모리(1204)는 도 3, 4, 5A-5D의 방법들 중 임의의 방법이나, 실시예들, 구현들, 또는 설명되거나 제안된 그것들의 예들 중 어느 하나를 구현하는 소프트웨어 명령들을 보유하도록 구성된다. CPU(1202)는 상관기(1218)에 의해 자신에게 제공된 GPS 상관 함수들의 피크들이 방해 전파로 인한 것인지 여부를 검출하기 위해서 소프트웨어 명령들을 액세스하고 실행하도록 구성된다.
CPU(1202)는 또한 상관 함수들에서 위치되는 피크들로부터 시간 측정치를 유도하도록 구성된다. 또한, CPU(1202)는 상기 측정치들 각각과 연관된 RMSE(root mean square error)를 결정하도록 구성된다.
이러한 측정치들 및 RMSE 값들은 PDE(미도시)에 제공된다. 상기 PDE는 측정치들에 상응하는 RMSE 값의 역수에 기초하여 상기 측정치들 각각을 가중하며, 이어서 상기 가중된 측정치들에 기초하여 가입자국의 위치를 추정한다. 대안적으로, 가입자국은 이 정보로부터 자신의 위치를 결정한다.
일 실시예에서, CPU(1202)는 방해 전파로 인한 피크들로부터 유도되는 시간 측정치들을 플래그하고, 이러한 측정치들은 위치 결정 처리에서 무시되거나 또는 가중 해제된다.
비록 다양한 실시예들, 구현들 및 예들이 설명되었지만, 더 많은 실시예들, 구현들 및 예들이 본 발명의 범위 내에서 가능하다는 것이 당업자에게는 자명할 것이다. 특히, 본 발명에 따른 방해 전파 검출이 전 기지국들 및 다중-섹터 셀의 개별적인 섹터들을 포함하는 무선 통신 시스템에서 기지국에 의해 전송되는 신호나 기지국들 및 GPS 위성들의 결합에 의해서 전송되는 신호에 관련하여 수행되는 실시예들이 가능하다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구항들 이외로 제한되지 않을 것이다.

Claims (17)

  1. 수신 신호로부터 유도되는 상관 함수의 피크 ―상기 피크는 총 피크 수를 갖는 상기 상관 함수의 국부적인(localized) 부분 내에 있음― 가 방해 전파(jammer)에 기인하는지 여부를 검출하는 방법으로서,
    상기 총 피크 수를 임계 피크 수와 비교하는 단계; 및
    상기 총 피크 수가 상기 임계 피크 수와 동일하거나 이를 초과한다면, 상기 피크를 방해 전파에 기인하는 것으로서 식별하는 단계를 포함하는,
    검출 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    다수의 피크들이 상기 상관 함수의 국부적인 부분 내에 있고,
    상기 식별 단계는 상기 총 피크 수가 상기 임계 피크 수와 동일하거나 이를 초과한다면 상기 다수의 피크들을 모두 방해 전파에 기인하는 것으로서 식별하는 단계를 포함하는, 검출 방법.
  3. 수신 신호로부터 유도되는 상관 함수의 피크 ―상기 피크는 잡음 추정치를 갖는 상기 상관 함수의 국부적인 부분 내에 있고, 피크 에너지를 가짐― 가 방해 전파에 기인하는지 여부를 검출하는 방법으로서,
    상기 잡음 추정치에 대한 피크 에너지를 방해 전파 임계치와 비교하는 단계; 및
    상기 잡음 추정치에 대한 피크 에너지가 상기 방해 전파 임계치보다 작거나 같다면, 상기 피크를 방해 전파에 기인하는 것으로서 식별하는 단계를 포함하는,
    검출 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 잡음 추정치는 평균 측정 잡음 추정치인, 검출 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 식별 단계는 상기 피크 에너지가 상기 방해 전파 임계치와 상기 평균 측정 잡음 추정치의 곱보다 작거나 같다면 상기 피크를 방해 전파에 기인하는 것으로서 식별하는 단계를 포함하는, 검출 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 상관 함수의 국부적인 부분은 피크 및 비-피크 샘플들을 포함하는 다수의 샘플을 포함하고,
    상기 평균 측정 잡음 추정치는 상기 비-피크 샘플들을 평균함으로써 유도되는, 검출 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 국부적인 부분의 각각의 피크는 피크 샘플 및 두 개의 인접 샘플들에 의해서 특성화되고, 상기 비-피크 샘플들은 상기 피크 샘플 및 인접 샘플들을 제외한 상기 다수의 샘플들의 모든 샘플들을 포함하는, 검출 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 상관 함수의 국부적인 부분은 피크 및 비-피크 샘플들을 포함하는 다수의 샘플들을 포함하고,
    상기 식별 단계는 상기 비-피크 샘플들의 수가 임계 샘플 수보다 작거나 같다면 상기 피크를 방해 전파에 기인하는 것으로서 식별하는 단계를 포함하는, 검출 방법.
  9. 제 1 항의 방법을 구현하기 위한 소프트웨어 명령들을 저장하는 메모리.
  10. 제 3 항의 방법을 구현하기 위한 소프트웨어 명령들을 저장하는 메모리.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 상관 함수의 국부적인 부분은 도플러 세그먼트인, 검출 방법.
  12. 제 3 항에 있어서,
    상기 상관 함수의 국부적인 부분은 도플러 세그먼트인, 검출 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 식별 단계는 상기 비-피크 샘플들의 수가 상기 임계 샘플 수보다 작거나 같다면 상기 상관 함수의 국부적인 부분 내의 모든 피크들을 방해 전파에 기인하는 것으로서 식별하는 단계를 포함하는, 검출 방법.
  14. 프로세서 및 제 9 항의 메모리를 포함하며, 수신 신호로부터 유도되는 상관 함수의 피크가 방해 전파에 기인하는 것인지 여부를 검출하기 위한 시스템으로서,
    상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 소프트웨어 명령들에 액세스하여 상기 명령들을 실행하도록 구성되는, 검출 시스템.
  15. 프로세서 및 제 10 항의 메모리를 포함하며, 수신 신호로부터 유도되는 상관 함수의 피크가 방해 전파에 기인하는 것인지 여부를 검출하기 위한 시스템으로서,
    상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 소프트웨어 명령들에 액세스하여 상기 명령들을 실행하도록 구성되는, 검출 시스템.
  16. 삭제
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