KR101509327B1

KR101509327B1 - Anti-spoofing method and apparatus

Info

Publication number: KR101509327B1
Application number: KR20130099908A
Authority: KR
Inventors: 심덕선; 양철관; 권금철
Original assignee: 중앙대학교 산학협력단
Priority date: 2013-08-22
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2015-04-08
Also published as: KR20150023118A

Abstract

기만 신호 대응 방법 및 장치가 개시된다. 기만 신호 대응 방법은 (a) GPS 신호를 수신하는 단계; (b) 상기 GPS 신호를 도플러 주파수와 코드 페이즈의 2차원 표면으로 변환하여 복수의 피크 검출 여부에 따라 복수의 채널 정보를 생성하는 단계; 및 (c) 상기 복수의 채널 정보를 통해 획득된 GPS 신호에서 기만 신호를 검출하고, 상기 검출된 기만 신호를 제외한 GPS 신호를 선택하는 단계를 포함한다.A method and apparatus for dealing with a deception signal are disclosed. The deception signal corresponding method includes the steps of: (a) receiving a GPS signal; (b) converting the GPS signal into a two-dimensional surface of a Doppler frequency and a code phase to generate a plurality of channel information according to whether a plurality of peaks are detected; And (c) detecting a deception signal in the GPS signal obtained through the plurality of channel information, and selecting the GPS signal excluding the detected deaf signal.

Description

[0001] The present invention relates to an anti-spoofing method and apparatus,

본 발명은 GPS에 관한 것으로, 보다 상세하게 GPS 신호 획득시 복수의 신호 획득 과정을 수행하고, 이중 피크를 이용하여 기만 신호를 검출, 기만 신호를 제외한 GPS 신호를 선택할 수 있는 기만 신호 대응 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to a GPS, more specifically, a method of dealing with a deaf-mute signal capable of detecting a deception signal using a double peak, selecting a GPS signal excluding a deception signal, &Lt; / RTI >

군사목적으로 개발되었던 GPS는 민간용 신호로 개방된 이후 활용도가 높아지면서 네비게이션, 이동통신 분야 등 여러 분야에서 사용되어 실생활에 있어서 아주 중요한 역할을 담당하고 있다. 하지만 GPS는 20,200km 상공에서 전송되는 위성신호로 세기가 -160dBW로 매우 낮기 때문에 여러 가지 전파 간섭의 영향을 받기 쉽다. 실제 2010년 이후 여러 차례에 걸쳐 GPS 전파교란이 발생하여 많은 피해가 발생하기도 하였다. GPS, which was developed for military purposes, has been widely used in various fields such as navigation, mobile communication, etc. since it is opened as a civil signal, and has a very important role in real life. However, since GPS is a satellite signal transmitted over 20,200 km and the intensity is very low at -160 dBW, it is susceptible to various radio interference. In fact, since 2010, GPS radio disturbance has occurred many times and many damages have occurred.

GPS 신호에 대한 전파교란은 크게 두가지 방식으로 이루어지는데 재밍(jamming)에 의한 교란과 기만(spoofing)신호에 의한 교란으로 나누어 볼 수 있다. 재밍은 GPS 신호와 동일한 RF 주파수 대역의 신호를 GPS 신호보다 강한 세기로 발생시켜 GPS 수신기로 하여금 GPS 신호의 추적을 정상적으로 수행할 수 없도록 하는 방식이다. 재밍신호는 GPS보다 강한 신호를 전송해야 하기 때문에 오랜시간 동안 교란을 하기 어렵지만 광범위한 지역에 대해 영향을 줄 수 있다. The propagation disturbance for the GPS signal is largely divided into two types: disturbance caused by jamming and disturbance due to spoofing signal. Jamming generates signals of the same RF frequency band as the GPS signal with stronger intensity than the GPS signal, thereby preventing the GPS receiver from normally tracking GPS signals. Because jamming signals must transmit a stronger signal than GPS, it is difficult to disturb for a long time, but it can affect a wide area.

GPS 수신기의 정상적인 기능 수행을 방해하는 재밍신호와 달리 기만신호는 수신기로 하여금 정상적으로 기능을 수행하면서 오동작을 유도하는 방식이다. 기만신호는 P코드 또는 Y코드로 암호화 되어 있는 군용 GPS신호와 달리 민간용 GPS의 신호구조가 공개되어 있다는 점을 이용하여 GPS 위성신호와 동일한 구조의 신호를 항법오차를 포함시켜 생성하여 수신기에 전송한다. 기만신호에 대한 구분이 되지 않으면 수신기는 실제 위성신호로 판단하여 잘못된 위치정보를 산출하게 된다. 재밍신호는 GPS 수신기의 신호추적 과정을 방해하기 때문에 재밍신호의 존재를 쉽게 감지할 수 있지만 기만신호는 수신기가 정상적인 동작을 수행하도록 하기 때문에 기만 여부에 대하여 판단하기 어려워 더 치명적인 결과를 초래할 수 있다. Unlike a jamming signal that interferes with the normal functioning of the GPS receiver, the jamming signal induces a malfunction by the receiver performing the function normally. In this paper, we propose a new GPS satellite positioning system which is based on the GPS satellite positioning system. GPS satellite positioning system . If no distinction is made to the deception signal, the receiver determines the actual satellite signal and calculates the wrong position information. Since the jamming signal interferes with the signal tracking process of the GPS receiver, it can easily detect the presence of the jamming signal, but the deception signal causes the receiver to perform a normal operation.

그러나, 종래의 일반적인 GPS 수신 장치는 기만신호에 대하여 대응하는 기능이 포함되어 있지 않아 이에 대한 감지 및 대응을 위한 연구가 필요한 실정이다.
However, the conventional general GPS receiving apparatus does not include a function corresponding to a malfunction signal, and research for detecting and responding to the malfunction signal is needed.

본 발명은 GPS 신호 획득 과정에서 이중 피크를 검출하여 기만신호 기만 신호를 검출, 기만 신호를 제외한 GPS 신호를 선택할 수 있고, 이를 통해 정확하게 위치를 추적할 수 있는 기만 신호 대응 방법 및 그 장치를 제공하기 위한 것이다.
The present invention provides a deaf-mute signal countermeasure method capable of detecting a dual peak in the process of acquiring a GPS signal, detecting a deaf signal only signal, selecting a GPS signal other than a deaf signal, .

본 발명의 일 측면에 따르면, GPS 신호 획득 과정에서 이중 피크를 검출하여 기만신호를 검출, 기만 신호를 제외한 GPS 신호를 획득하여 정확하게 위치를 추적할 수 있는 GPS 수신 장치가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a GPS receiver capable of detecting a dual peak in a GPS signal acquisition process, detecting a deception signal, acquiring a GPS signal excluding a deception signal, and accurately tracking a position.

본 발명의 일 실시예에 따르면, GPS 신호를 획득하는 신호 획득부; 및 상기 GPS 신호를 도플러 주파수와 코드 페이즈의 2차원 표면으로 변환하여 복수의 피크 검출 여부에 따라 복수의 채널 정보를 생성하고, 상기 복수의 채널 정보를 통해 획득된 GPS 신호에서 기만 신호를 검출하고, 상기 검출된 기만 신호를 제외한 GPS 신호를 선택하는 신호 선택부를 포함하는 GPS 수신 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a GPS receiver comprising: a signal acquiring unit acquiring a GPS signal; And converting the GPS signal into a two-dimensional surface of a Doppler frequency and a code phase to generate a plurality of channel information according to whether a plurality of peaks are detected, detecting a deception signal in a GPS signal obtained through the plurality of channel information, And a signal selecting unit for selecting a GPS signal excluding the detected deception signal.

상기 신호 선택부는, 상기 GPS 신호에 상응하여 제1 피크가 검출됨에 따라 제1 채널을 생성하고, 상기 제1 피크 주변값을 상관 평균값으로 변경한 후 상기 신호 획득부를 통해 2차 GPS 신호를 획득한 후 제2 피크 검출 여부를 판단할 수 있다.The signal selection unit may generate a first channel in response to the first peak detected in accordance with the GPS signal, change the first peak peripheral value to a correlation average value, obtain a secondary GPS signal through the signal acquisition unit It is possible to determine whether or not the second peak is detected.

상기 신호 선택부는, 상기 2차 GPS 신호에 상응하여 제2 피크가 검출되면, 상기 제2 피크 정보를 포함하는 제2 채널을 생성할 수 잇다.The signal selector may generate a second channel including the second peak information when a second peak is detected corresponding to the secondary GPS signal.

상기 신호 선택부는, 상기 제1 피크값 앞뒤 1/2 chip 구간의 값을 상기 상관 평균값으로 변경할 수 있다.The signal selector may change the value of the 1/2 chip period before and after the first peak value to the correlation average value.

상기 신호 선택부는, 상기 제2 피크가 검출되지 않으면, 상기 제1 채널 정보를 이용하여 추적되는 GPS 신호에 대해 반송파 루프 측정값을 이용하여 기만 신호를 검출하여 제외할 수 있다.If the second peak is not detected, the signal selector may detect and exclude a deception signal using a carrier loop measurement value for a GPS signal tracked using the first channel information.

상기 신호 선택부는, 상기 제2 피크가 검출되면, 상기 제2 채널 정보를 이용하여 추적되는 GPS 신호에 대해 반송파 루프 측정값을 이용하여 기만 신호를 검출, 제외할 수 있다.When the second peak is detected, the signal selector may detect and exclude a deception signal using a carrier loop measurement value for a GPS signal tracked using the second channel information.

상기 신호 선택부는, 상기 제1 피크 또는 상기 제2 피크가 임계치 미만이면, 상기 제1 채널 정보 또는 상기 제2 채널 정보를 기반으로 추적되는 GPS 신호를 정상적인 GPS 신호로 판단할 수 있다.If the first peak or the second peak is less than the threshold value, the signal selector may determine that the GPS signal tracked based on the first channel information or the second channel information is a normal GPS signal.

상기 신호 선택부는, 상기 제1 피크 또는 상기 제2 피크의 값이 임계치 이상이면, 상기 제1 채널 정보 또는 상기 제2 채널 정보에서 기만 신호를 검출, 제외할 수 있다.
The signal selector may detect or exclude a deception signal from the first channel information or the second channel information if the value of the first peak or the second peak is equal to or greater than a threshold value.

본 발명의 다른 측면에 따르면, GPS 신호 획득 과정에서 이중 피크를 검출하여 기만신호를 검출, 기만 신호를 제외한 GPS 신호를 획득하여 정확하게 위치를 추적할 수 있는 방법이 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of detecting a dual peak by detecting a dual peak in a GPS signal acquisition process, and acquiring a GPS signal excluding a deception signal and accurately tracking the position.

본 발명의 일 실시예에 따르면, (a) GPS 신호를 수신하는 단계; (b) 상기 GPS 신호를 도플러 주파수와 코드 페이즈의 2차원 표면으로 변환하여 복수의 피크 검출 여부에 따라 복수의 채널 정보를 생성하는 단계; 및 (c) 상기 복수의 채널 정보를 통해 획득된 GPS 신호에서 기만 신호를 검출하고, 상기 기만 신호를 제외한 GPS 신호를 선택할 수 있는 기만 신호 대응 방법이 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, there is provided a method of generating a GPS signal, comprising: (a) receiving a GPS signal; (b) converting the GPS signal into a two-dimensional surface of a Doppler frequency and a code phase to generate a plurality of channel information according to whether a plurality of peaks are detected; And (c) a deferrable signal countermeasure method capable of detecting deception signals in the GPS signals acquired through the plurality of channel information, and selecting the GPS signals excluding the deception signal.

상기 (b) 단계는, 상기 GPS 신호에서 제1 피크 검출에 따라 제1 채널을 생성한 후 상기 제1 피크 주변값을 상관 평균값으로 변경한 후 2차 GPS 획득 과정을 통해 획득된 GPS 신호에서 2차 피크 검출 여부에 따라 제2 채널을 생성할 수 있다.In the step (b), a first channel is generated according to the first peak detection in the GPS signal, and then the first peak surrounding value is changed to a correlation average value. Then, in the GPS signal obtained through the second GPS acquisition process, It is possible to generate the second channel according to whether or not the difference peak is detected.

상기 (b) 단계는, 상기 2차 GPS 신호에 상응하여 제2 피크가 검출되면, 상기 제2 피크 정보를 포함하는 제2 채널 정보를 생성할 수 있다.The step (b) may generate second channel information including the second peak information when a second peak is detected according to the second GPS signal.

상기 제2 채널 정보가 생성되면, 상기 (c) 단계는 상기 제2 채널 정보를 기반으로 추적된 GPS 신호를 이용하여 기만 신호를 검출, 제외할 수 있다.When the second channel information is generated, the step (c) may detect and exclude a deception signal using the GPS signal tracked based on the second channel information.

상기 제2 피크가 검출되지 않으면, 상기 (c) 단계는 상기 제1 채널 정보를 기반으로 추적된 GPS 신호를 이용하여 기만 신호를 검출, 제외할 수 있다.If the second peak is not detected, the step (c) may detect and exclude a deception signal using the GPS signal tracked based on the first channel information.

상기 기만 신호를 검출, 제거하는 것은, 상기 GPS 신호에 대한 반송파 루프 측정값을 이용하여 기만 신호를 검출, 제외할 수 있다.
Detecting and removing the deception signal can detect and exclude the deception signal using the carrier loop measurement value for the GPS signal.

본 발명의 일 실시예에 따른 기만 신호 대응 방법 및 그 장치를 제공함으로써, GPS 신호 획득 과정에서 이중 피크를 검출하고, 이를 이용하여 기만신호를 검출하여 기만 신호가 제외된 GPS 신호를 선택하여 정확하게 위치를 추적하도록 할 수 있는 이점이 있다.
The present invention provides a method and apparatus for dealing with a deception signal according to an embodiment of the present invention. In the process of acquiring a GPS signal, a dual peak is detected, a deaf signal is detected using the de- And the like.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 수신 장치에서의 기만 신호 대응 방법을 설명하기 위해 도시한 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 1차 피크 주변값을 상관 평균값으로 대체하기 위한 구간을 설명하기 위해 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 수신 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 피크 검출을 설명하기 위한 도플러 주파수와 코드 페이즈의 2차원 표면을 도시한 그래프
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 신호 획득 과정에 따른 제2 피크 검출을 설명하기 위한 그래프
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 채널 각각을 통해 추적된 GPS 신호의 일 예를 도시한 그래프.
도 7은 도 6에 따른 각 채널의 반송파 루프 측정값의 변화를 나타낸 그래프.1 is a flowchart illustrating a method for dealing with a malfunction signal in a GPS receiving apparatus according to an embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a view for explaining a section for replacing the first-order peak peripheral value with the correlation average value according to an embodiment of the present invention; FIG.
3 is a view schematically showing an internal configuration of a GPS receiving apparatus according to an embodiment of the present invention;
4 is a graph showing a two-dimensional surface of a code phase and a Doppler frequency for explaining a plurality of peak detection according to an embodiment of the present invention
5 is a graph for explaining the second peak detection according to the second-order signal acquisition process according to an embodiment of the present invention.
6 is a graph showing an example of a GPS signal tracked through each of a plurality of channels according to an embodiment of the present invention.
7 is a graph showing changes in carrier loop measurement values of each channel according to FIG.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The present invention is capable of various modifications and various embodiments, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.

본 발명은 복수의 GPS 신호 획득 과정을 통해 이중 피크를 검출하여 기만 신호를 검출, 제거함으로써 정확하게 GPS 신호를 추적할 수 있는 발명에 관한 것이다.The present invention relates to an invention that can accurately track a GPS signal by detecting a dual peak through a plurality of GPS signal acquisition processes and detecting and eliminating a deception signal.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 수신 장치에서의 기만 신호 대응 방법을 설명하기 위해 도시한 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 1차 피크 주변값을 상관 평균값으로 대체하기 위한 구간을 설명하기 위해 도시한 도면이다. 이하에서는 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 GPS 수신 장치가 GPS 신호에 포함된 PRN(pseudo-random number)을 이용하여 동일한 위성으로부터 GPS 신호를 수신하는 것을 가정하기로 한다. 즉, GPS 수신 장치(300)는 복수의 위성으로부터 GPS 신호를 수신할 수 있으나, GPS 신호에 포함된 PRN을 이용하여 특정 위성을 인식할 수 있으며, 해당 위성으로부터의 GPS 신호를 지속적으로 추적할 수 있다. FIG. 1 is a flowchart illustrating a method for dealing with a malicious signal in a GPS receiver according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 2 is a flowchart illustrating a method for replacing a first- And Fig. Hereinafter, in order to facilitate understanding and explanation, it is assumed that the GPS receiver receives a GPS signal from the same satellite using a pseudo-random number (PRN) included in the GPS signal. That is, although the GPS receiving apparatus 300 can receive GPS signals from a plurality of satellites, it can recognize specific satellites using the PRN included in the GPS signals, and can continuously track the GPS signals from the satellites have.

단계 110에서 GPS 수신 장치(300)는 1차 GPS 신호 획득 과정을 수행한다.In step 110, the GPS receiver 300 performs a primary GPS signal acquisition process.

단계 115에서 GPS 수신 장치(300)는 1차 신호 획득 과정에서 획득된 GPS 신호에서 피크(peak)가 검출되는지 여부를 판단한다. GPS 신호에서 피크를 검출하는 방법 자체는 이미 당업자에게는 자명한 사항이므로 이에 대한 별도의 설명은 생략하기로 한다. 이하, 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 1차 신호 획득 과정을 통해 획득된 GPS 신호에서 검출된 피크를 제1 피크라 칭하기로 한다.In step 115, the GPS receiver 300 determines whether a peak is detected in the GPS signal obtained in the primary signal acquisition process. The method of detecting the peak in the GPS signal itself is obvious to those skilled in the art, so a detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, in order to facilitate understanding and explanation, the peak detected in the GPS signal obtained through the primary signal acquisition process will be referred to as a first peak.

만일 제1 피크가 검출되지 않으면, 단계 120에서 GPS 수신 장치(300)는 PRN에 해당하는 위성이 존재하지 않는 것으로 판단한다. 이와 같은 경우, GPS 수신 장치(300)는 단계 110으로 진행하여 다른 위성으로부터 GPS 신호를 획득할 수 있다.If the first peak is not detected, the GPS receiving apparatus 300 determines in step 120 that there is no satellite corresponding to the PRN. In this case, the GPS receiving apparatus 300 may proceed to step 110 to acquire GPS signals from other satellites.

그러나 만일 제1 피크가 검출되면, 단계 125에서 GPS 수신 장치(300)는 제1 피크 정보를 포함하는 제1 채널을 생성한다.However, if the first peak is detected, the GPS receiving device 300 generates a first channel including the first peak information in step 125. [

이후, 단계 130에서 GPS 수신 장치(300)는 제1 피크 주변값을 전체 상관 평균값으로 변경하여 제1 채널의 피크를 제거한다.Thereafter, in step 130, the GPS receiving apparatus 300 removes the first channel peak by changing the first peak surrounding value to the total correlation average value.

도 2에는 제1 피크 주변값을 전체 상관 평균값으로 대체하여 제1 채널에서 피크를 제거하기 위한 대상 영역을 설명하기 위해 도시한 도면이다.FIG. 2 is a view for explaining a target region for removing a peak in the first channel by replacing the first peak peripheral value with the overall correlation average value.

일반적으로 기만 신호가 GPS 수신 장치(300)에 영향을 미치는 시점은 초기 동작 시점과 이미 신호 추적을 하고 있는 시점으로 구분된다. 신호 획득 단계에서는 기만 신호 정보를 가지고 채널 정보를 구성하여 신호추적 과정을 수행하게 되며, GPS 위성에 대한 정상적인 신호추적을 수행하고 있는 GPS 수신 장치(300)에 대해서는 기만신호의 코드지연이 1-chip 이내인 경우에만 영향을 받게 된다. 이에 따라, GPS 수신 장치(300)는 1차 획득된 GPS 신호의 제1 피크를 중심으로 한 특정 구간에 대한 상관값을 변경한다.In general, the timing at which the deception signal affects the GPS receiver 300 is divided into an initial operation time and a point at which signal tracking is already performed. In the signal acquisition step, the channel information is configured with deception signal information to perform a signal tracking process. For the GPS receiver 300 performing normal signal tracking with respect to the GPS satellite, the code delay of the deception signal is 1-chip Of the total. Accordingly, the GPS receiving apparatus 300 changes the correlation value for a specific period around the first peak of the first-acquired GPS signal.

예를 들어, GPS 수신 장치(300)는 제1 피크의 앞 뒤 1/2 chip 구간에 대해 상관값을 전체 평균값으로 대체한다. 즉, GPS 수신 장치(300)는 제1 피크의 앞 뒤 1/2 chip 구간에 대해 상관값을 "0"으로 대체할 수 있다.For example, the GPS receiver 300 replaces the correlation value with the overall average value for the 1/2 chip period before and after the first peak. That is, the GPS receiver 300 can replace the correlation value with "0" for the 1/2 chip period before and after the first peak.

이에 대한 의사코드는 하기와 같다.The pseudo code for this is as follows.

C(m,n) = 0C (m, n) = 0

for x* - M ≤ m ≤ x* + Mfor x * - M? m? x * + M

y* - N ≤ n ≤ y* + Ny * - N? n? y * + N

여기서, M =

, N =

이며, x* 와 y*는 신호 획득 과정에서 획득된 GPS 신호의 피크값을 얻은 좌표를 나타낸다. Here, M =

, N =

, And x * and y * represent coordinates obtained by obtaining the peak value of the GPS signal obtained in the signal acquisition process.

이와 같이, 1차 신호 획득 과정을 통해 획득된 GPS 신호의 피크 주변값을 전체 상관 평균값으로 대체한 후, 단계 135에서 GPS 수신 장치(300)는 2차 신호 획득 과정을 수행하여 GPS 신호를 획득한다. 1차 및 2차 신호 획득 과정을 통해 획득된 GPS 신호는 동일 위성으로부터 획득된 신호일 수 있다. 이미 전술한 바와 같이, GPS 수신 장치(300)는 PRN을 이용하여 동일한 위성으로부터 GPS 신호를 지속적으로 획득할 수 있다.After replacing the peak peripheral value of the GPS signal obtained through the primary signal acquisition process with the overall correlation average value, the GPS receiving device 300 acquires the GPS signal by performing the secondary signal acquisition process in step 135 . The GPS signals obtained through the primary and secondary signal acquisition processes may be signals obtained from the same satellite. As already described above, the GPS receiving apparatus 300 can continuously acquire GPS signals from the same satellite using the PRN.

이어, 단계 140에서 GPS 수신 장치(300)는 2차 획득된 GPS 신호에서 피크가 검출되는지 여부를 판단한다. 이해와 설명의 편의를 도모하기 위해 2차 획득된 GPS 신호에서 검출되는 피크를 제2 피크라 칭하기로 한다.Next, in step 140, the GPS receiving apparatus 300 determines whether or not a peak is detected in the secondary acquired GPS signal. In order to facilitate understanding and explanation, the peak detected in the second acquired GPS signal will be referred to as a second peak.

만일 제2 피크가 검출되지 않으면, 단계 145에서 GPS 수신 장치(300)는 제1 피크가 임계치 이상인지 여부를 판단한다.If the second peak is not detected, the GPS receiving apparatus 300 determines in step 145 whether or not the first peak is equal to or more than the threshold value.

만일 임계치 이상이면, 단계 150에서 GPS 수신 장치(300)는 제1 채널에서 기만신호를 검출, 제거하고, 정상신호만 선택적으로 추적한다.If the threshold value is greater than or equal to the threshold value, the GPS receiving apparatus 300 detects and removes the deception signal in the first channel and selectively tracks only the normal signal in step 150.

그러나 만일 임계치 미만이면, 단계 155에서 GPS 수신 장치(300)는 제1 채널을 정상 채널로 인식하여 GPS 신호를 선택한다.However, if it is less than the threshold value, in step 155, the GPS receiving apparatus 300 recognizes the first channel as a normal channel and selects the GPS signal.

그러나 만일 단계 140의 판단 결과 제2 피크가 검출되면, 단계 160에서 GPS 수신 장치(300)는 제2 피크 정보를 포함하는 제2 채널을 생성한다. GPS 수신 장치(300)는 제2 채널을 통해 수신되는 GPS 신호를 이용하여 기만 신호를 검출하고, 검출된 기만 신호를 제외할 수 있다.However, if it is determined in step 140 that the second peak is detected, in step 160, the GPS receiving apparatus 300 generates a second channel including the second peak information. The GPS receiving apparatus 300 may detect the deception signal using the GPS signal received via the second channel, and exclude the deferred signal detected.

예를 들어, GPS 신호의 경우 위성의 이동방향에 따라 일정 비율로 커지거나 작아지는 경향을 보이게 된다. 그러나 기만 신호는 정지된 기만기에 의해 수신되므로 반송파 추적 루프의 변화량이 상대적으로 작은 특성이 있다. 이에, GPS 수신 장치(300)는 변화율 차이를 비교하여 기만 신호를 검출하여 제외시킬 수 있다.
For example, GPS signals tend to increase or decrease at a certain rate depending on the moving direction of the satellite. However, since the deception signal is received by the stopped degenerator, there is a characteristic that the variation amount of the carrier tracking loop is relatively small. Accordingly, the GPS receiving apparatus 300 can detect and exclude the deception signal by comparing the rate of change.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 수신 장치의 내부 구성을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 피크 검출을 설명하기 위한 도플러 주파수와 코드 페이즈(code phase)의 2차원 표면을 도시한 그래프이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 2차 신호 획득 과정에 따른 제2 피크 검출을 설명하기 위한 그래프이며, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 채널 각각을 통해 추적된 GPS 신호의 일 예를 도시한 그래프이며, 도 7은 도 6에 따른 각 채널의 반송파 루프 측정값의 변화를 나타낸 그래프이다.FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an internal configuration of a GPS receiver according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram illustrating a Doppler frequency and a code phase FIG. 5 is a graph for explaining a second peak detection according to a second-order signal acquisition process according to an embodiment of the present invention. FIG. FIG. 7 is a graph illustrating changes in the measured values of the carrier loop of each channel according to the example of FIG. 6. Referring to FIG.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 수신 장치(300)는 신호 획득부(310), 신호 선택부(320), 메모리(330) 및 제어부(340)를 포함하여 구성된다.3, a GPS receiver 300 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a signal acquisition unit 310, a signal selection unit 320, a memory 330, and a control unit 340.

신호 획득부(310)는 GPS 위성으로부터 GPS 신호를 획득하기 위한 수단이다. The signal acquisition unit 310 is means for acquiring a GPS signal from a GPS satellite.

이때, 신호 획득부(310)는 정해진 일정 간격(예를 들어, 1ms(초))마다 GPS 신호를 수신하여 신호 선택부(320)로 출력할 수 있다.At this time, the signal acquisition unit 310 may receive the GPS signal and output it to the signal selection unit 320 at predetermined fixed intervals (for example, 1 msec).

신호 선택부(320)는 신호 획득부(310)를 통해 입력된 GPS 신호를 도플러 주파수와 코드 페이즈의 2차원 표면으로 변환하여 복수의 피크 검출 여부를 판단하여 기만 신호 존재 여부를 결정한다. 특정 PRN을 가진 위성으로부터 GPS 신호를 획득시, 해당 PRN에 대해 기만신호가 포함되는 경우, 도플러 주파수와 코드 페이즈의 2차원 표면으로 변환하면 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 피크가 검출된다. 이에 따라, 신호 선택부(320)는 각 피크 정보를 포함하는 각 채널 정보를 생성한 후 이를 통해 기만 신호를 검출하고, 검출된 기만 신호를 제외한 정상적인 GPS 신호를 선택할 수 있다.The signal selector 320 converts the GPS signal input through the signal acquiring unit 310 to a two-dimensional surface of a Doppler frequency and a code phase to determine whether a plurality of peaks are detected, and determines whether or not there is a deactivation signal. When a GPS signal is acquired from a satellite having a specific PRN, and a degenerate signal is included in the corresponding PRN, a plurality of peaks are detected as shown in FIG. 4 by converting to a two-dimensional surface of a Doppler frequency and a code phase. Accordingly, the signal selector 320 may generate channel information including each peak information, detect the deinterleaved signal, and select a normal GPS signal except for the detected deinterleaved signal.

예를 들어, 신호 선택부(320)는 GPS 신호에서 제1 피크가 검출되면, 제1 피크 정보를 포함하는 제1 채널을 생성한 후 1 피크 주변값을 전체 상관 평균값으로 변경할 수 있다. 이어, 신호 선택부(320)는 신호 획득부(310)를 통해 2차 신호 획득 과정을 통해 획득된 GPS 신호에서 2차 피크를 검출한다. 만일 제2 피크가 검출되면, 신호 선택부(320)는 제2 피크 정보를 포함하는 제2 채널 정보를 생성한다. For example, when the first peak is detected in the GPS signal, the signal selector 320 may change the one peak surrounding value to the total correlation average value after generating the first channel including the first peak information. Next, the signal selector 320 detects the second peak in the GPS signal obtained through the second signal acquisition process through the signal acquisition unit 310. [ If the second peak is detected, the signal selector 320 generates the second channel information including the second peak information.

도 5에는 1차 신호 획득 과정에서 획득된 GPS 신호의 제1 피크의 앞뒤 1/2 chip 구간을 상관 평균값으로 대체한 이후 2차 신호 획득 과정을 수행한 결과를 나타낸다. 도 5에 도시된 바와 같이, 두번째 피크가 검출되는 것을 확인할 수 있다. 이에 따라, 신호 선택부(320)는 두번째 피크 정보를 이용한 채널 정보를 생성하여 GPS 신호를 선택할 수 있다.FIG. 5 shows a result of performing a secondary signal acquisition process after replacing 1/2 chip sections before and after the first peak of the GPS signal obtained in the primary signal acquisition process with a correlation average value. As shown in FIG. 5, it can be confirmed that the second peak is detected. Accordingly, the signal selector 320 can generate channel information using the second peak information to select a GPS signal.

신호 선택부(320)는 제2 채널 정보가 생성되면, 제2 채널 정보를 기반으로 획득되는 GPS 신호에 대해 반송파 루프 측정값을 이용하여 기만 신호를 검출, 제외할 수 있다. 반송파 루프 측정값을 이용하여 기만 신호를 검출, 제외하는 방법 자체는 이미 당업자에게는 자명한 사항이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.When the second channel information is generated, the signal selection unit 320 may detect and exclude a deception signal using a carrier loop measurement value for a GPS signal acquired based on the second channel information. The method of detecting and excluding the fraudulent signals using the carrier loop measurement values is already obvious to those skilled in the art, so a detailed description thereof will be omitted.

그러나, 만일 제2 피크가 검출되지 않으면, 신호 선택부(320)는 제1 채널 정보를 기반으로 추적되는 GPS 정보에 대한 반송파 루프 측정값을 이용하여 기만 신호를 검출하고, 검출된 기만 신호를 제외시킬 수 있다. However, if the second peak is not detected, the signal selector 320 detects the deception signal using the carrier loop measurement value for the GPS information tracked based on the first channel information, and excludes the detected deception signal .

도 6에는 제1 채널 및 제2 채널을 통해 각각 GPS 신호를 추적한 결과를 나타낸 그래프이고, 도 7은 제1 채널 및 제2 채널을 통해 추적된 GPS 신호에 대한 반송파 루프 측정값(평균 변화량)을 도시한 그래프이다. 도 7을 참조하면, 제1 피크에 해당하는 GPS 신호가 정상적인 GPS 신호이고, 제2 피크에 해당하는 GPS 신호가 기만신호인 것을 알 수 있다.FIG. 6 is a graph showing the results of tracking GPS signals through the first channel and the second channel, FIG. 7 is a graph illustrating carrier loop measurement values (average variation) for GPS signals tracked through the first channel and the second channel, Fig. Referring to FIG. 7, it can be seen that the GPS signal corresponding to the first peak is a normal GPS signal and the GPS signal corresponding to the second peak is a deception signal.

메모리(330)는 본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 수신 장치(300)를 운용하기 위해 필요한 다양한 알고리즘, 각 채널 정보를 이용하여 추적된 GPS 신호 등을 저장한다.The memory 330 stores various algorithms required for operating the GPS receiver 300 according to an embodiment of the present invention, GPS signals tracked using the channel information, and the like.

제어부(340)는 본 발명의 일 실시예에 따른 GPS 수신 장치(300)의 내부 구성 요소들(예를 들어, 신호 획득부(310), 신호 선택부(320) 및 메모리(330) 등)을 제어하기 위한 수단이다.The controller 340 controls the internal components (e.g., the signal obtaining unit 310, the signal selecting unit 320, and the memory 330) of the GPS receiving apparatus 300 according to an embodiment of the present invention .

상술한 바와 같이, GPS 수신 장치(300)는 GPS 획득 과정을 복수회 수행하고, 복수의 피크가 검출되면, 검출된 각 피크 정보를 포함하는 각각의 채널 정보를 생성하고, 이를 토대로 GPS 신호를 추적한 후 반송파 루프 측정값을 이용하여 기만 신호를 검출하고, 검출된 기만 신호를 제외함으로써 정상적인 GPS 신호를 선택하도록 할 수 있다.
As described above, the GPS receiver 300 performs the GPS acquisition process a plurality of times. When a plurality of peaks are detected, each channel information including each detected peak information is generated, and the GPS signal is tracked The carrier loop measurements may be used to detect the deception signal and exclude the detected deception signal to select a normal GPS signal.

한편, 본 발명의 실시예에 따른 기만 신호 대응 방법은 다양한 전자적으로 정보를 처리하는 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 저장 매체에 기록될 수 있다. 저장 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. Meanwhile, the deaf-mute response method according to an exemplary embodiment of the present invention may be implemented in a form of a program command that can be executed through a variety of means for processing information electronically and recorded in a storage medium. The storage medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination.

저장 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 소프트웨어 분야 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 저장 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 전자적으로 정보를 처리하는 장치, 예를 들어, 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. Program instructions to be recorded on the storage medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of software. Examples of storage media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs and DVDs, magneto-optical media such as floptical disks, magneto-optical media and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as devices for processing information electronically using an interpreter or the like, for example, a high-level language code that can be executed by a computer.

상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood that the invention may be varied and varied without departing from the scope of the invention.

300: GPS 수신 장치
310: 신호 획득부
320: 신호 선택부
330: 메모리
340: 제어부300: GPS receiving device
310: Signal acquisition unit
320:
330: Memory
340:

Claims

A signal acquisition unit for acquiring a GPS signal; And
Converting the GPS signal to a two-dimensional surface of a Doppler frequency and a code phase to generate a plurality of channel information according to whether a plurality of peaks are detected, detecting a deception signal in a GPS signal obtained using the plurality of channel information, And a signal selecting unit for selecting a GPS signal excluding the detected deceptive signal,
Wherein the signal selector comprises:
Generating a first channel as a first peak is detected according to the GPS signal, changing the first peak peripheral value to a correlation average value, obtaining a second GPS signal through the signal obtaining unit, However,
Wherein the first peak surrounding value is a value of a section designated around the first peak.

delete

The method according to claim 1,
Wherein the signal selector comprises:
And generates a second channel including the second peak information when a second peak is detected corresponding to the second GPS signal.

The method according to claim 1,
Wherein the signal selector comprises:
And changes the value of the 1/2 chip period before and after the first peak value to the correlation average value.

The method according to claim 1,
Wherein the signal selector comprises:
And detects and excludes a deception signal by using a carrier loop measurement value for a GPS signal tracked using the first channel information if the second peak is not detected.

The method of claim 3,
Wherein the signal selector comprises:
Wherein when the second peak is detected, a deactivation signal is detected and excluded using a carrier loop measurement value for a GPS signal tracked using the second channel information.

The method according to claim 5 or 6,
Wherein the signal selector comprises:
And determines that the GPS signal tracked based on the first channel information or the second channel information is a normal GPS signal when the first peak or the second peak is less than a threshold value.

The method according to claim 5 or 6,
Wherein the signal selector comprises:
And detects and excludes a deception signal from the first channel information or the second channel information if the value of the first peak or the second peak is equal to or greater than a threshold value.

(a) receiving a GPS signal;
(b) converting the GPS signal into a two-dimensional surface of a Doppler frequency and a code phase to generate a plurality of channel information according to whether a plurality of peaks are detected; And
(c) detecting a deception signal in the GPS signal obtained through the plurality of channel information, and selecting a GPS signal excluding the detected deaf signal,
The step (b)
After generating a first channel in accordance with the first peak detection in the GPS signal, changing the first peak peripheral value to a correlation average value, and then detecting a second peak in the GPS signal obtained through the second GPS acquisition process 2 channels,
Wherein the first peak surrounding value is a value of a predetermined interval centered on the first peak.

delete

10. The method of claim 9,
The step (b)
And generating second channel information including the second peak information when a second peak is detected corresponding to the second GPS signal.

12. The method of claim 11,
Wherein when the second channel information is generated, the step (c) detects and excludes a deactivation signal using the GPS signal tracked based on the second channel information.

10. The method of claim 9,
And if the second peak is not detected, step (c) detects and excludes a deception signal using the GPS signal tracked based on the first channel information.

The method according to claim 12 or 13,
The detection and removal of the deceptive signal may include,
And detecting and excluding the deception signal using a carrier loop measurement value for the GPS signal.

13. A recording medium product comprising program code for performing the method according to any one of claims 9, 11,