KR101466018B1 - 위성항법정보 처리 방법 및 시스템 - Google Patents

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KR101466018B1
KR101466018B1 KR1020130118746A KR20130118746A KR101466018B1 KR 101466018 B1 KR101466018 B1 KR 101466018B1 KR 1020130118746 A KR1020130118746 A KR 1020130118746A KR 20130118746 A KR20130118746 A KR 20130118746A KR 101466018 B1 KR101466018 B1 KR 101466018B1
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안재민
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Abstract

본 발명은, 위성코드 축으로의 간소화 효과를 가질 수 있고, 위성으로부터 수신된 파일럿 ZC 코드(ZC 코드)에 대한 상관값 도출후 이 상관값에 맵핑된 PRN 코드를 읽음으로써 상관기 연산량을 획기적으로 줄일 수 있는 위성항법정보 처리 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 본 명세서에 개시된 실시예에 따른 위성항법정보 처리 시스템은, 다수의 위성을 구분하기 위한 파일럿 신호와 위성항법정보를 포함하는 데이터를 ZC(Zadoff-Chu)코드로 구성하는 상기 다수의 위성과; 상기 다수의 위성으로부터 상기 ZC(Zadoff-Chu)코드를 수신하고, 상기 수신된 ZC 코드에 대한 상관값을 검출하고, 상기 상관값에 맵핑된 PRN(Pseudo-Random Number) 코드를 독출함으로써 상기 다수의 위성을 각각 구분하는 수신기를 포함할 수 있다.

Description

위성항법정보 처리 방법 및 시스템{METHOD FOR PROCESSING GLOBAL POSITIONING INFORMATION AND SYSTEM THEREOF}
본 명세서는 위성항법정보 처리 방법 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, GPS(global positioning system)의 현대화 및 최근의 중국의 COMPASS 운용 실시 등을 비롯해 여러 각국에서 위성항법시스템의 연구가 진행되고 있다. 일반적으로 위성신호획득을 위해 도플러 천이 및 코드 지연을 변경하면서 여러 상관기를 이용한다. 위성에서 수신기까지의 거리 측정 오차를 줄이기 위해서는 거리 측정의 기본이 되는 시간 해상도를 증가시켜야 하므로 수신기의 연산량을 급증시킨다. 또한 기존 GNSS(Global Navigation Satellite System) 시스템의 신호체계에서 상관기 복잡도 증가의 한 요인이 되는 것은 개별 위성에 대하여 독립적인 수신 상관기 동작을 해야 하는 것이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 복잡도 저감을 위한 위성신호획득 신호 체계가 필요하다. 종래 기술에 따른 위성 항법 정보에 대한 설명은 한국 특허 출원 번호 제10-2007-0003587호에도 개시되어 있다.
본 발명은, 본 발명은, 기존 위성 신호 획득시 코드지연 축, 도플러 축, 위성코드 축의 3개 차원에서 셀 탐색을 실시 한 방법에 비해, 위성코드 축으로의 간소화 효과를 가질 수 있고, 위성으로부터 수신된 파일럿 ZC 코드(ZC 코드)에 대한 상관값 도출후 이 상관값에 맵핑된 PRN 코드를 읽음으로써 상관기 연산량을 획기적으로 줄일 수 있는 위성항법정보 처리 방법 및 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 명세서에 개시된 실시예에 따른 위성항법정보 처리 방법은, 각 위성에서, 상기 각 위성을 구분하기 위한 파일럿 신호와 위성항법정보를 포함하는 데이터를 ZC(Zadoff-Chu)코드로 구성하는 단계와; 수신기에서, 상기 각 위성으로부터 상기 ZC(Zadoff-Chu)코드를 수신하는 단계와; 상기 수신기에서, 상기 수신된 ZC 코드에 대한 상관값을 검출하는 단계와; 상기 수신기에서, 상기 상관값에 맵핑된 PRN(Pseudo-Random Number) 코드를 독출함으로써 상기 각 위상을 구분하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 각 위성은, 서로 동일한 상기 ZC 코드를 반복적으로 상기 수신기에 전송하며, 상기 ZC 코드의 주기마다 상기 PRN 코드를 계층적으로 할당할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 각 위성은, 상기 파일럿 신호를 계층적으로 할당할 때 1차 코드를 상기 ZC 코드로 선택하고, 2차 코드를 PRN(Pseudo-Random Number) 코드로 선택할 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 PRN 코드는, CAZAC(constant amplitude zero auto correlation) 시퀀스, Chu 시퀀스, Zadoff-Chu 시퀀스, 프랭크 시퀀스, GCL(generalized chirp-like)로 구성될 수 있다.
본 명세서와 관련된 일 예로서, 상기 ZC 코드의 길이와 근은 가변적일 수 있다.
본 명세서에 개시된 실시예에 따른 위성항법정보 처리 시스템은, 다수의 위성을 구분하기 위한 파일럿 신호와 위성항법정보를 포함하는 데이터를 ZC(Zadoff-Chu)코드로 구성하는 상기 다수의 위성과; 상기 다수의 위성으로부터 상기 ZC(Zadoff-Chu)코드를 수신하고, 상기 수신된 ZC 코드에 대한 상관값을 검출하고, 상기 상관값에 맵핑된 PRN(Pseudo-Random Number) 코드를 독출함으로써 상기 다수의 위성을 각각 구분하는 수신기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 위성항법정보 처리 방법 및 시스템은, 기존 위성 신호 획득시 코드지연 축, 도플러 축, 위성코드 축의 3개 차원에서 셀 탐색을 실시 한 방법에 비해, 위성코드 축으로의 간소화 효과를 가질 수 있고, 위성으로부터 수신된 파일럿 ZC 코드(ZC 코드)에 대한 상관값 도출후 이 상관값에 맵핑된 PRN 코드를 읽음으로써 상관기 연산량을 획기적으로 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위성항법정보 처리 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2는 현재 위성신호 획득을 위해 수신기에서 도플러 주파수, 코드 지연, 위성코드를 축으로 탐색해야 하는 3차원의 모든 셀을 나타낸 도이다.
도 3은 ZC코드를 이용한 파일럿 신호와 데이터 신호의 계층적 구조를 가지는 위성항법신호 구조를 나타낸 도이다.
도 4는 역확산시 데이터 신호와 파일럿 신호의 독립적인 상관기를 나타낸 도이다.
도 5는 상관값 도출시 데이터 신호와 파일럿 신호가 미치는 간섭량을 나타낸 도이다.
도 6은 데이터 신호를 획득하는 성능을 나타낸 도이다.
도 7은 파일럿 신호를 획득하는 성능을 나타낸 도이다.
도 8은 파일럿 신호 상관값을 이용한 PRN 코드 추출 방법을 나타낸 도이다.
도 9은 GPS와 파일럿 ZC 코드의 스펙트럼 형태를 나타낸다.
도 10은 ZC코드와 GPS C/A코드의 신호 획득 성능을 나타낸다.
도 11은 위성 수에 따른 신호획득까지의 총 연산량을 비교한 그래프이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위성항법정보 처리 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 위성항법정보 처리 방법은, 각 위성에서, 상기 각 위성을 구분하기 위한 파일럿 신호와 위성항법정보를 포함하는 데이터를 ZC(Zadoff-Chu)코드로 구성하는 단계(S11)와; 수신기(도시되지 않음)에서, 상기 각 위성으로부터 상기 ZC(Zadoff-Chu)코드를 수신하는 단계(S12)와; 상기 수신기에서, 상기 수신된 ZC 코드에 대한 상관값을 검출하는 단계(S13)와; 상기 수신기에서, 상기 상관값에 맵핑된 PRN(Pseudo-Random Number) 코드를 독출함으로써 상기 각 위상을 구분하는 단계(S14)를 포함한다.
도 2는 현재 위성신호 획득을 위해 수신기에서 도플러 주파수, 코드 지연, 위성코드를 축으로 탐색해야 하는 3차원의 모든 셀을 나타낸 도이다.
GNSS 수신기(수신기)가 신호 획득을 위해 상관값을 얻을 때, 거리 측정 오차를 줄이기 위해서는 거리 측정의 기본이 되는 시간 해상도를 증가시켜야 한다. 또한 도플러 천이는 상관기(수신기에 포함된 상관기)의 상관성능을 저하 시키는 주요한 요인이 될 수 있고, 수신기는 수kHz 이상의 범위로 퍼져있는 도플러 천이를 상관기의 주파수를 변경하여 상관값을 얻는 방식으로 수행한다. 게다가 상관기는 운용중인 위성 코드 수만큼 탐색하여야 하기 때문에 신호획득을 위한 복잡도가 높다. 여기서 형성되는 시간축, 주파수축, 코드축이 이루는 3차원의 공간을 신호획득공간이라 하고 도 2와 같이 나타낼 수 있다.
본 발명은 모든 위성이 동일한 코드로 확산대역신호를 생성하면서도 위성을 서로 구분할 수 있도록 하는 신호체계이다. 동일한 코드를 사용하므로 3차원의 신호획득공간을 2차원화 할 수 있어 수신기 복잡도 저감효과를 기대할 수 있다.
이를 위해 제안하는 신호 체계는 Long Term Evolution (LTE), Ultra Wide Band(UMB)등 동기화를 위한 프리앰블로 널리 적용되고 있는 Zadoff-Chu(ZC) 코드와 각각의 위성별로 서로 다른 Pseudo Random Noise(PRN) 코드의 계층부호의 형태를 적용함으로써 서로 다른 위성을 구분할 수 있도록 한다.
각각의 위성들은 동일한 ZC 파일럿 코드를 반복적으로 보내며 ZC코드 주기마다 PRN 코드를 계층적으로 할당하면서 위성구분을 가능하도록 한다. 이와 같은 구조를 적용하면, 파일럿 신호의 상관값으로부터 위성을 구분할 수 있는 PRN 코드를 얻을 수 있다. PRN코드를 비교하는 연산량이 존재 하지만 상대적으로 작은 길이의 코드이기 때문에 기존 연산량에 비해 미미한 수준이다.
위성항법정보를 실은 데이터 신호는 파일럿 신호구조에 PRN 코드 길이의 배수 길이를 가지는 ZC 코드에 위성항법 정보를 할당하여 파일럿 신호와 동시에 전송한다. 데이터 신호와 파일럿 신호의 ZC코드를 수식으로 나타내면 수학식 1, 2와 같이 정의할 수 있다.
Figure 112013090185449-pat00001
Figure 112013090185449-pat00002
여기서
Figure 112013090185449-pat00003
는 파일럿 ZC 코드,
Figure 112013090185449-pat00004
는 k번째 위성 데이터 ZC 코드,
Figure 112013090185449-pat00005
는 파일럿 ZC 코드의 근,
Figure 112013090185449-pat00006
는 k번째 위성 데이터 ZC 코드의 근,
Figure 112013090185449-pat00007
는 데이터 코드의 길이,
Figure 112013090185449-pat00008
는 파일럿 코드의 길이를 말한다. 위성의 신호는
Figure 112013090185449-pat00009
를 주기로 위성구분을 위한 PRN 코드를 각각 할당하며 수학식 3, 4와 같이 나타낼 수 있고,
Figure 112013090185449-pat00010
의 길이는
Figure 112013090185449-pat00011
와 PRN 코드 길이의 배수 길이를 가지며 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. 이를 바탕으로 k번째 위성이 파일럿과 위성항법정보를 동시에 보내는 신호를 나타내면 수학식 6과 같다.
Figure 112013090185449-pat00012
Figure 112013090185449-pat00013
Figure 112013090185449-pat00014
Figure 112013090185449-pat00015
수학식 3에서 모든 위성은 동일한 파일럿 ZC코드
Figure 112013090185449-pat00016
를 사용하며, 이 중 k번째 위성은 자신의 고유번호를 PRN 코드
Figure 112013090185449-pat00017
로 할당받아 코드 계층적인 구조를 가진다. 수학식 4와 같이 이를 파일럿 신호에 담아 매 데이터 길이
Figure 112013090185449-pat00018
마다 주기적으로 생성된다. k번째 위성이 보내는 데이터 신호열인
Figure 112013090185449-pat00019
역시 데이터의 부호
Figure 112013090185449-pat00020
에 따라 수학식 5와 같이 표현되고, 이 두 신호가 합쳐진 k번째 위성의 송신신호
Figure 112013090185449-pat00021
를 수학식 6과 같이 표현될 수 있고, 이를 모식도로 나타내면 도 3과 같다.
도 3은 ZC코드를 이용한 파일럿 신호와 데이터 신호의 계층적 구조를 가지는 위성항법신호 구조를 나타낸 도이다.
앞서 모델링된 위성 신호를 각 코드지연에 따라 수신한 신호로부터 위성 구분을 위해서 먼저 파일럿 신호를 이용한 상관값을 수학식 7과 같이 모델링할 수 있다.
Figure 112013090185449-pat00022
여기서,
Figure 112013090185449-pat00023
는 파일럿과 수신신호의 상관값,
Figure 112013090185449-pat00024
는 신호세기를 나타낸다. k번째 위성의 데이터와의 상관값은 파일럿 신호와 서로소의 관계에 있다면 도 2와 같이 일정한 수치의 차동상관특성을 보이게 될 것이다. 시간 지연에 따른 수신신호와 역확산 과정을 모식도로 나타내면 도 4와 같다.
도 4는 역확산시 데이터 신호와 파일럿 신호의 독립적인 상관기를 나타낸 도이다.
한편, 실제 수신기 환경은 각 궤도상에서 운용중인 위성으로부터 각기 다른 지연 및 감쇄를 겪고 도달하게 된다. 도플러 영향이 없는 이상적인 수신기를 가정한다. 이를 바탕으로 수신신호를 수학식 7과 같이 모델링할 수 있다.
Figure 112013090185449-pat00025
개의 가시위성 중 k번째 위성이
Figure 112013090185449-pat00026
의 지연을 가지고
Figure 112013090185449-pat00027
를 신호세기로 갖는 수신신호
Figure 112013090185449-pat00028
을 생각할 수 있다.
Figure 112013090185449-pat00029
수학식 8에 기초하여 모의실험에 적용한 파라미터를 표 1에 나타내었다. 위성의 개수 Ns는 4로 가지며 각 위성이 가지는 시간 지연
Figure 112013090185449-pat00030
는 일정한 간격을 유지하였다. 또한 시간 지연에 따른 신호감쇄정도를 적용하기 위해 신호전력을 S1에 대해서 3dB씩 차이나도록 적용하였다. 차후 시스템의 동등한 비교를 위해 GPS의 C/A코드 길이인 1023의 파일럿 신호, 50 bps의 전송률을 위해 데이터 길이는 1023 x 20의 길이로 정하였다.
Figure 112013090185449-pat00031
앞서 설정한 파라미터를 따르는 파일럿과 데이터 두 코드의 상호간섭량 분석을 위해 도 5와 같이 나타내었다. 자신의 식별정보와 데이터 정보를 같이 보냈을 경우 서로 다른 길이를 갖더라도 상당히 작은 간섭량을 보임을 알 수 있다.
도 5는 상관값 도출시 데이터 신호와 파일럿 신호가 미치는 간섭량을 나타낸 도이다.
각 위성이 송신한 데이터를 수신하기 위해 전체길이로 상관값을 취하면 도 6과 같다. 데이터 획득시 파일럿 신호에 의한 간섭량이 -29dB 정도로 매우 작다는 것을 알 수 있다. 신호 획득 이후 주파수 동기 및 시간 동기가 어느정도 안정화 되어 있다면 안정적인 신호추적이 가능할 것으로 보인다.
도 6은 데이터 신호를 획득하는 성능을 나타낸 도이다.
도 7은 파일럿 신호를 획득하는 성능을 나타낸 도로서, 상관값 결과중 파일럿 신호의 두 주기만큼을 확대한 도이다. 수신기에서 처음 들어온 S1 신호를 기준으로 표1에 명시된 지연거리를 두고, 각 위성이 상관값 결과에서 점차 감소하는 첨두치를 확인할 수 있다. 또한 이 정규화된 상관값의 첨두치 값들은 3dB정도의 감쇄 비율을 보인다. 표 1에서 설정한 3dB차이가 정확히 나지 않는 이유는 자기간섭과 차동간섭에 의한 결과로 보인다. 감쇄가 있다하더라도 임계치를 넘어선다면 매 Np의 표본마다 위성의 PRN 코드를 추출할 수 있을 것이다.
도 8은 파일럿 신호 상관값을 이용한 PRN 코드 추출 방법을 나타낸 도로서, 할당된 위성을 찾기위해 수신신호의 상관값으로부터 추출한 PRN코드와 수신기 내부에서 생성한 PRN코드와의 상관값을 나타낸다. 결과는 PRN코드의 자기상관 특성을 따르는 것을 알 수 있다. 도 6에 나타난 첨두치를 기준으로 ZC 코드 주기마다 PRN 코드를 획득하므로 위성신호간의 한 칩이라도 시간 지연 차이가 있다면 다른 위성에 할당된 PRN 코드와의 상호상관 간섭은 존재하지 않는 이점이 있다. C/A 코드와 Zadoff-Chu 코드의 주파수 스펙트럼은 도 8과 같이 나타난다.
도 9는 GPS와 파일럿 ZC 코드의 스펙트럼 형태를 나타낸다.
C/A코드는 BPSK(Binary Phase Shift Keying)의 변조방식 이므로 주파수 공간에서 싱크 함수 모양을 가지고, ZC 코드는 시간과 주파수 공간에서 일정한 크기를 가지는 특징을 가진다. C/A 코드의 메인 로브의 대역폭은 2MHz를 가지는데 비해 ZC code는 1MHz의 메인로브를 가지므로 대역폭 대비 잡음전력이 동일할 때 C/A 코드보다 잡음의 영향을 절반만큼 받을 것으로 예상된다.
실제 동작환경을 고려하기 위하여 잡음과 도플러 천이가 존재하는 환경에서 현재 운용중인 GPS의 C/A 코드와 제시된 ZC 코드를1023칩 기준으로 동일 임계값에서의 코드획득성능을 도 11에 나타내었다. 또한 서로 다른 위상의 10개의 위성 신호를 동일 이득으로 수신한다고 가정하였다.
도 10은 ZC코드와 GPS C/A코드의 신호 획득 성능을 나타낸다. 도 10에서 ZC코드가 C/A 보다 잡음이 3dB 적게 영향을 끼칠거라 예상했지만 3dB더 낮은 신호의 파일럿 신호와 데이터 신호가 합쳐진 신호구조이므로 실제 성능차이는 거의 나지 않는다. 하지만 위성 코드간의 간섭량을 고려했을 때 C/A코드에 비해 ZC코드가 월등히 적기 때문에 제안된 신호구조는 0.1dB정도의 이득이 있다고 할 수 있다. 또 도플러 천이환경을 고려했을 때 두 코드 모두 도플러 주파수 천이가 250Hz 일때 성능열화정도가 1dB정도로 나타남을 확인할 수 있다. 이런 결과를 토대로 ZC코드 기반 송신 신호가 C/A코드 기반 신호보다 잡음과 도플러 주파수에 대해서 성능이 뒤쳐지지 않고 가시위성이 많을 수록 코드 간섭량면에서 유리하다 할 수 있다.
모델링한 신호구조로부터 위성구분을 위한 코드획득 및 위성항법정보를 얻기 위한 데이터획득, 그리고 잡음과 도플러 천이 환경에서의 코드획득성능을 분석함으로써 제안된 신호구조의 적용가능성을 확인하였다. 이번엔 신호획득시 제시된 신호구조로 부터 얻을 수 있는 연산량 개선정도를 정량적으로 분석한다. 이를 위해 현재 운용중인 GPS와 제안된 시스템의 코드획득공간에서의 셀 수를 비교한다.
먼저 도플러 주파수 축은 500Hz 단위로 5KHz 범위를 탐색한다고 가정하면 총 21개의 구간이 생긴다. 코드지연 축은 상관값의 손실을 방지하기 위해 반칩 단위로 탐색을 하면 2,046 구간이 생기고 위성코드축은 위성의 수 Ns만큼의 구간을 가진다고 하면 GPS는 Ncell=21x2,046xNs만큼의 셀 수를 가진다. 제안된 시스템은 위성코드축으로의 탐색을 가지지 않고 Ncell=21x2046만큼만의 셀을 가진다. 각 셀당 1023의 복소수 곱과 1022의 복소수 합을 갖게된다. 신호획득을 위해 모든 셀을 탐색한다고 가정했을 경우의 필요한 연산량을 나타내면 표2와 도 10과 같다.
도 11은 위성 수에 따른 신호획득까지의 총 연산량을 비교한 그래프이다.
Figure 112013090185449-pat00032
제안된 시스템의 경우 추가로 위성을 구분하기위한 PRN 코드 상관값 연산이 추가되지만 그 연산량은 GPS에 비해 미미하다는 알 수 있다. 위성 수에 대한 의존도가 현저히 다르기 때문에 탐색해야할 위성 수가 많을수록 제안된 시스템은 효율적일 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 위성항법정보 처리 방법 및 시스템은, 기존 위성 신호 획득시 코드지연 축, 도플러 축, 위성코드 축의 3개 차원에서 셀 탐색을 실시 한 방법에 비해, 위성코드 축으로의 간소화 효과를 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 위성항법정보 처리 방법 및 시스템은, 수신신호로부터 파일럿 ZC 코드에 대한 상관값 도출후 이 상관값에 맵핑된 PRN 코드를 읽음으로써 상관기 연산량을 획기적으로 줄일 수 있다.
본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (8)

  1. 각 위성에서, 상기 각 위성을 구분하기 위한 파일럿 신호와 위성항법정보를 포함하는 데이터를 ZC(Zadoff-Chu)코드로 구성하는 단계와;
    수신기에서, 상기 각 위성으로부터 상기 ZC(Zadoff-Chu)코드를 수신하는 단계와;
    상기 수신기에서, 상기 수신된 ZC 코드에 대한 상관값을 검출하는 단계와;
    상기 수신기에서, 상기 상관값에 맵핑된 PRN(Pseudo-Random Number) 코드를 독출함으로써 상기 각 위상을 구분하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법정보 처리 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 각 위성은,
    서로 동일한 상기 ZC 코드를 반복적으로 상기 수신기에 전송하며, 상기 ZC 코드의 주기마다 상기 PRN 코드를 계층적으로 할당하는 것을 특징으로 하는 위성항법정보 처리 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 각 위성은,
    상기 파일럿 신호를 계층적으로 할당할 때 1차 코드를 상기 ZC 코드로 선택하고, 2차 코드를 PRN(Pseudo-Random Number) 코드로 선택하는 것을 특징으로 하는 위성항법정보 처리 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 PRN 코드는,
    CAZAC(constant amplitude zero auto correlation) 시퀀스, Chu 시퀀스, Zadoff-Chu 시퀀스, 프랭크 시퀀스, GCL(generalized chirp-like)로 구성되는 것을 특징으로 하는 위성항법정보 처리 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 ZC 코드의 길이와 근은 가변적인 것을 특징으로 하는 위성항법정보 처리 방법.
  6. 다수의 위성을 구분하기 위한 파일럿 신호와 위성항법정보를 포함하는 데이터를 ZC(Zadoff-Chu)코드로 구성하는 상기 다수의 위성과;
    상기 다수의 위성으로부터 상기 ZC(Zadoff-Chu)코드를 수신하고, 상기 수신된 ZC 코드에 대한 상관값을 검출하고, 상기 상관값에 맵핑된 PRN(Pseudo-Random Number) 코드를 독출함으로써 상기 다수의 위성을 각각 구분하는 수신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법정보 처리 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 다수의 위성은,
    서로 동일한 상기 ZC 코드를 반복적으로 상기 수신기에 전송하며, 상기 ZC 코드의 주기마다 상기 PRN 코드를 계층적으로 할당하는 것을 특징으로 하는 위성항법정보 처리 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 다수의 위성은,
    상기 파일럿 신호를 계층적으로 할당할 때 1차 코드를 상기 ZC 코드로 선택하고, 2차 코드를 PRN(Pseudo-Random Number) 코드로 선택하는 것을 특징으로 하는 위성항법정보 처리 시스템.
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