KR101857134B1 - 다중대역 ｇｐｓ 항재밍을 위한 이득 조정장치 - Google Patents

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KR101857134B1
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현종철
강행익
안병선
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엘아이지넥스원 주식회사
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    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
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Abstract

본 발명은 가변 증폭기를 대역별로 구비함에 따라 각 대역의 재머 유무 및 재머 레벨의 차이에 따른 열화량을 대역별로 조정하여 수신감도를 최적화하는 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정장치를 제안한다.

Description

다중대역 ＧＰＳ 항재밍을 위한 이득 조정장치{Apparatus for adjusting gain for multiband GPS anti-jamming}
본 발명은 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가변 증폭기를 대역별로 구비함에 따라 각 대역의 재머 유무 및 재머 레벨의 차이에 따른 열화량을 대역별로 조정하여 수신감도를 최적화하는 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정장치에 관한 것이다.
GPS(global positioning system)는 지상 20,000km 상공의 6개 궤도면에 총 28개의 위성을 배치하여 지구상 어디에서나 5개 이상의 위성이 보일 수 있도록 설계된 위성항법시스템이다. 이러한 GPS는 크게 위성부분, 관제부분, 및 사용자 부분으로 나누어지며, 사용자 부분인 GPS 수신기는 다수의 위성신호를 사용하여 매우 정확한 위치, 속도, 및 시간 등의 정보를 제공한다.
전자파 재밍(jamming)이란 전파를 수신함에 있어 다른 전파 등에 의해서 수신에 장애가 생기는 것을 말하며, 수신되는 신호의 크기가 작을수록 전자파 재밍의 영향을 많이 받는다. 따라서 미약한 위성신호를 사용하는 GPS는 전자파 재밍에 매우 취약하다. 즉, 방송/통신/전기 등의 RF 응용 분야에서 발생할 수 있는 비의도적인 전파간섭이나 GPS 신호 주파수에 의도적인 잡음 전파신호를 발생시키는 재밍신호에 매우 취약하다.
따라서 이러한 단점을 극복하기 위해서 선진국을 선두로 하여 여러 국가에서는 지속적으로 관련기술을 개발하고 있으며, 대표적으로 GPS/GLONASS/Galileo 수신기용 주파수 영역에서의 협대역 항재밍(anti-jamming) 신호처리 기술이 그중 한가지이다.
일반적으로 GPS 항재밍 장치의 성능 개선을 위해서 RF 하향변환 구조에서 가변 증폭기를 사용하게 된다. GPS 항재밍 장치는 가변 증폭기를 사용함으로써 동적범위를 늘리는 효과는 있지만, 최소 이득 상태에서의 GPS신호의 열화를 막을 수 있는 방법이 없다.
한국등록특허 제10-1750503호는 위성 항법 시스템에서 교란 신호를 제거하고 항법 신호만을 항법 수신기에 전달하는 항법 교란 신호 제거용 항법 신호 처리 장치에 대하여 기술하고 있다.
구체적으로, 운동체의 회전에 따른 플랫폼의 자세 변화에 관계없이 위성 항법 수신기를 장착한 위성 항법 항재밍 장치의 수신 성능이 열화되는 것을 방지하는 기술에 관해 개시하고 있다.
그러나 여전히 종래 기술에서는 서로 다른 주파수 대역의 신호에 대해 영향을 줄 수밖에 없는 구조이며, ADC에서의 포화되는 동적 범위를 늘려줄 수 있지만, 저잡음 증폭기에서 포화되어 열화되는 부분에 대해서는 보상이 불가능한 구조이다.
또한, IF 주파수를 GPS 제1 대역 및 기타대역(GPS 제2 대역, GLONASS 제1 대역 등)과 IF 주파수를 동일하게 가져가는 경우, 서로 유기되는 재머 신호에 대한 열화요인을 배제할 수 없는 특성이 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 다중대역 수신기로서, 가변 증폭기를 다중대역신호마다 대응되게 구비함으로써 각 대역의 재머 유무 및 재머 레벨의 차이에 따른 열화량을 대역별로 다르게 처리함으로써, 수신감도를 최적화하며, 다중대역 항재밍 장치에서의 수신기 효율성을 증대시키는 것을 그 목적으로 한다.
그러나 본 발명의 목적은 상기에 언급된 사항으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 다중대역 안테나로부터 수신된 다중대역신호를 각 대역별로 분기하여 상기 각 다중대역신호를 가변적으로 증폭시키는 자동 이득 제어기 및 상기 각 다중대역신호의 크기를 측정하고, 측정된 크기에 따라 상기 가변 증폭기의 동작여부 및 이득을 제어하는 신호 처리부를 포함하는 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정장치를 포함하는 GPS 항재밍을 위한 이득 조정장치를 제안한다.
본 발명의 실시 예에 따른 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정 장치는 가변 증폭기를 다중대역신호마다 대응하여 구비함으로써, 각 대역의 재머 유무 및 재머 레벨의 차이에 따른 열화량을 대역별로 다르게 처리함으로써, 수신감도를 최적화하며, 다중대역 항재밍 장치에서의 수신기 효율성을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정장치의 개략적인 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 채널별 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득조정장치의 개략적인 구성을 도시하는 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 다중 대역 GPS 항재밍을 위한 이득조정장치의 대역 확장의 일 예를 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득조정방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
일반적으로 배열 안테나는 입력신호의 위상을 측정하여 항재밍 신호처리 알고리즘을 실행한다. 따라서 효과적인 항재밍 신호처리를 위해서는 위상을 왜곡없이 정확하게 측정하는 것이 무엇보다 중요하다. 입력 신호의 위상을 정확하게 측정하는데 있어서는 입력신호의 동적범위가 문제되는데, 동적범위란 배열안테나에 입사되는 잡음 대비 가장 큰 입력신호로 정의되며, 일반적으로 A/D 변환기의 양자화 비트수인 b에 의해서 DR=1.76+6.02*b로 결정되고 단위는 dB로 표현된다. 배열 안테나 시스템의 항재밍 성능은 가장 큰 입력신호 처리수준인 A/D 변환기의 동적범위 내에서 결정되기 때문에 이를 확장시키는 방법이 필요하다. 이를 위한 방법으로 A/D 변환기 전단에서 이득을 조정하는 자동이득제어(AGC, Automatic Gain Control)를 적용하는 방법이 있다. 즉, 자동이득제어란 입력신호의 크기에 관계없이 일정한 출력을 갖도록 만들어주는 것인데, 기존 자동이득제어는 출력신호를 일정하게 조절하기 위해서 이득을 연속적으로 변화시키는데 이는 입력신호의 위상을 왜곡시킬 뿐만 아니라 입력신호의 신호세기 판별을 복잡하게 한다. 따라서 재밍신호를 효과적으로 차단하기 위해서는 큰 동적범위를 갖는 입력신호의 위상을 왜곡없이 정밀하게 측정하는 것이 무엇보다 중요하다. 또한, 배열안테나 및 RF단에 의해 자연적으로 발생하는 열잡음(Thermal noise)는 신호처리 대역폭과 밀접한 관련을 가진다. 잡음 및 재밍신호를 줄이기 위해서는 신호처리 대역폭을 줄여야하는데, 고성능 GPS 수신기 설계시 위치정확도를 향상시키기 위해 2MHz 대역폭인 주엽(main lobe) 이외의 2~24MHz의 부엽(Side lobe) 신호도 사용하도록 설계하고 있어 대역폭이 필연적으로 넓어지는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 배열 안테나 시스템의 항재밍 성능을 향상시키기 위해, 배열 안테나 시스템에서 입력신호의 왜곡을 최소화하면서 동적범위를 확장시켜, 더 큰 재밍신호를 처리할 수 있도록 한다.
즉, 본 발명은 동적범위를 확대하기 위하여 재밍 레벨을 두 개의 High, Low 문턱치 기준으로 비교하고, 비교결과에 따라 오프셋 이득을 조정하여 A/D 변환기의 포화를 막고 재밍신호를 제거하는 데에 필요한 최소 이득을 얻는 방법을 개시한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정장치의 개략적인 구성을 도시하는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시 예에 따른 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정장치(100)는 안테나(110), 저잡음 증폭기(120), 분배기(130), 제1 필터(141, 142), 가변 증폭기(151, 152), 믹서(161, 162), 증폭기(171, 172), 제2 필터(181, 182), ADC(191, 192) 및 신호처리부(115)를 포함하여 구성된다.
안테나(110)는 다중대역 안테나로 구성되어 GPS 제1 대역 신호, GPS제2 대역 신호, GLONASS 등의 신호를 수신할 수 있다.
저잡음 증폭기(LNA, 120)는 다중대역신호에서 노이즈를 억제하고 신호를 증폭시킨다.
분배기(130)는 다중대역신호를 각각 제1 대역의 제1 필터(141) 및 제2 대역의 제1 필터(142)로 분기한다.
제1 대역의 제1 필터(141)는 제1 대역의 신호만 통과시키고, 제2 대역의 제1 필터(142)는 제2 대역의 신호만 통과시킨다.
가변 증폭기(151, 152)는 신호를 가변적으로 증폭시키는 역할을 하며, 신호 처리부(115)에서 명령을 받아 상기 신호를 증폭시키는 증폭량이 결정되고, 가변 증폭기를 포함하여 구성된다.
믹서(161, 162)는 각 대역신호를 IF 주파수로 변환하는 기능을 한다.
증폭기(171, 172)는 각 IF 주파수 신호를 증폭하는 역할을 한다.
필터(181, 182)는 각 IF 주파수 신호의 대역만 통과시키는 역할을 한다.
ADC(191, 192)는 각 IF 주파수 신호를 디지털 신호 처리할 수 있도록 디지털 신호로 변환하는 역할을 한다.
신호 처리부(115)는 각 다중대역신호의 크기를 측정하고, 측정된 크기에 따라 각 가변 증폭기(151, 152)의 증폭량을 결정한다.
이를 위해, 신호 처리부(115)는 재머 레벨을 일정 시간 간격으로 M개(M은 양의 정수) 저장한다. 구체적으로, 신호 처리부(115)는 1ms 시간 간격으로 재머 레벨을 순시값(instantaneous value)으로 200개의 샘플로 저장할 수 있으며, 수학식 1과 같이 재머 레벨을 얻을 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112017104897270-pat00001
여기서, Pn(jammer)는 채널별 입력 채널 파워를 의미하고, n은 순시값 n번째 샘플을 의미하며, Pnoise는 데이터 로깅으로 측정한 노이즈 채널파워로서 상수로 정해진다. 그리고 저장된 200개의 샘플에 대한 평균은 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112017104897270-pat00002
Figure 112017104897270-pat00003
즉, 신호 처리부(115)는 저장된 M개의 재머 레벨에 대한 평균값 레벨을 산출한다.
그리고, 가변 증폭기(151, 152) 동작에 의한 오프셋을 재머 레벨의 평균값 레벨에 가산하거나 감산해준다.
Figure 112017104897270-pat00004
이는 가변 증폭기(151, 152)의 이득이 재머 레벨의 평균값 레벨에 더해진 만큼의 값을 감산해야 실제 재머 레벨의 평균값이 되기 때문이고, 반대의 경우에도 마찬가지로 가변 증폭기(151, 152)의 이득이 재머 레벨의 평균값 레벨에 감산된 만큼의 값을 가산해야 실제 재머 레벨의 평균값이 되기 때문이다.
그 다음, 재머 레벨의 평균값 레벨을 미리 설정된 제1 문턱치 및 제2 문턱치와 비교하고, 비교 결과에 따라 가변 증폭기(151, 152)의 이득(gain)을 조정하며, 조정된 이득에 기반하여 가변 증폭기(151, 152)의 동작을 제어한다.
구체적으로, 신호 처리부(115)는 상기 재머 레벨의 평균값 레벨이 상기 제1 문턱치보다 낮을 경우, 상기 가변 증폭기의 이득을 미리 설정된 소정 dB만큼 높인다.
JNRavg (dB) < Threshold (low)
AGC = +10(dB)
그리고 신호 처리부(115)는 상기 재머 레벨의 평균값 레벨이 상기 제2 문턱치보다 높을 경우, 상기 가변 증폭기의 이득을 미리 설정된 소정 dB만큼 낮춘다. 여기서, 미리 설정된 소정 dB는 예를 들어 10dB일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
JNRavg (dB) > Threshold (high)
AGC = -10(dB)
여기서, 신호 처리부(115)는 가변 증폭기(151, 152)의 동작에 의한 오프셋(offset)을 재머레벨에 가산 또는 감산함으로써, 재머레벨을 보정한다.
JNR(dB)=JNRavg(dB)±AGCoffset(dB)
한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 필터(141, 142), 가변 증폭기(151, 152), 믹서(161, 162), 증폭기(171, 172), 제2 필터(181, 182) 및 ADC(191, 192)는 다중대역신호의 수에 대응하여 구비되어, 각 다중대역신호들을 독립적으로 처리한다. 즉, 본 발명의 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정장치는 각 대역의 재머유무 및 재머레벨의 차이에 따라 대역별로 수신감도를 조정한다.
도 4를 참조하면, 3개의 대역(GPS 제1 대역신호 L1, GPS 제2 대역신호 L2 및 GLONASS)를 가지는 항재밍 장치의 구조를 도시하며, 대역이 늘어날 경우 도시된 바와 같이 제1 필터(141, 142, 143), 가변 증폭기(151, 152, 153), 믹서(161, 162, 163), 증폭기(171, 172, 173), 제2 필터(181, 182, 183) 및 ADC(191, 192, 193)의 확장이 가능하다.
한편, 종래 기술에 의한 일반적인 GPS 항재밍 장치에서는 가변 증폭(AGC)가 믹서의 후단에 구비되어, 주파수를 가변 증폭하는 구동을 실행한다. 이러한 실행은 서로 다른 주파수 대역의 신호에 대해 영향을 줄 수밖에 없으며, ADC에서의 포화되는 동적 범위를 늘려줄 수 있지만 LNA에서 포화되어 열화되는 부분에 대해서는 보상이 불가능하다. 또한, IF 주파수를 GPS L1 및 기타대역(GPS L2, GLONASS L1등)과 IF를 동일하게 가져가는 경우 서로 유기되는 재머 신호에 대한 열화요인을 배제할 수 없는 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명은 가변 증폭기를 믹서의 전단에 배치함으로써, 수신된 위성항법신호를 먼저 가변 증폭함으로써, 신호의 열화를 방지할 수 있다.
또한, 종래 기술에 의한 GPS 항재밍 장치에서는 신호를 가변 증폭한 이후 오프셋 이득에 대한 보정을 실행하는 기술에 대해 개시하고 있지 않는데, 이 때문에 문턱치 근처의 재머 레벨에서 가변 증폭기가 켜졌다가 꺼지기를 반복하는 루프를 돌 수 있는 문제가 있다. 그리고, 종래에는 안테나 소자에서 수신된 신호를 하향변환기를 통해 중간주파수(IF)로 변환하고, 주파수가 낮은 중간주파수(IF, Intermediate Frequency)에서 A/D 변환 후 디지털 위상변환기와 디지털 신호 처리 프로세서를 통해 항재밍 신호처리를 실행하는데, 이러한 디지털 방식의 배열 안테나 시스템에서는 일반적으로 RF 변환기에서 A/D 변환기까지의 전체 이득이 고정되어 있고 신호처리 대역폭도 고정되어 있어 배열 안테나의 항재밍 성능이 제한적이라는 문제점이 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명은 신호를 가변 증폭한 이후 재머 레벨의 평균값을 High, Low의 문턱치를 기준으로 비교하고, 비교 결과에 따라 가변 증폭기의 이득을 조절함으로써, 수신감도를 최적화할 수 있다.
여기서, 1개의 문턱치가 아닌 High, Low의 문턱치 기준을 설정함으로써, 1개의 문턱치로만 동작한다면 문턱치 근처의 재머 레벨에서 가변 증폭기가 켜졌다가 꺼졌다가를 반복하는 루프를 돌 수 있는 문제가 있지만, 본 발명에서는 High, Low의 2개의 문턱치 기준으로 동작하므로, 상대적으로 안정적 제어가 가능하다.
본 발명은 재밍레벨의 크기에 따라 가변 증폭기의 이득을 조절하여 안테나 시스템의 동적범위를 증대시켜 큰 재밍신호도 항재밍 알고리즘에 의해 제거 가능하도록 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정방법은 먼저, GPS 신호를 수신한다(S210). 구체적으로, 다중대역 안테나로 구성된 안테나(110)가 GPS 신호를 수신한다.
다음으로, 저잡음 증폭기(120)가 안테나(110)로부터 수신된 다중대역신호의 노이즈를 억제하고 신호를 1차로 증폭시킨다(S211).
다음으로, 분배기(130)가 1차 증폭된 다중대역신호를 각각 제1 대역(L1) 및 제2 대역(L2)로 분기시킨다(S212).
다음으로, 제1 필터(141)는 제1 대역(L1)에서 분배기(130)로부터 분기된 다중대역신호를 제1 대역(L1) 신호만 통과시키는 1차 필터링을 실행한다(S221).
다음으로, 가변 증폭기(151)는 제1 대역(L1)에서 1차 필터링된 대역신호를 가변적으로 증폭시킨다(S222). 이때 증폭량은 신호 처리부(115)에서 결정된 증폭량에 따라 제어되고, 이에 관한 상세한 설명은 후술을 참조하기로 한다.
다음으로, 믹서(161)는 제1 대역(L1)에서 상기 증폭된 대역 신호를 IF 주파수로 변환시킨다(S223).
다음으로, 증폭기(171)는 제1 대역(L1)에서 상기 IF 주파수 신호를 2차로 증폭시킨다(S224).
다음으로, 제2 필터(181)는 제1 대역(L1)에서 상기 IF 주파수 신호의 대역만 통과시키는 필터링을 실행한다(S225).
다음으로, ADC(191)는 제1 대역(L1)에서 IF 주파수 신호를 디지털 신호로 변환한다(S226).
다음으로, 신호 처리부(151)는 가변 증폭기의 동작에 의한 오프셋(offset)을 재머레벨에 가산 또는 감산함으로써, 재머레벨을 보정한다(S228).
즉, 가변 증폭기(151, 152) 동작에 의한 오프셋을 재머 레벨의 평균값 레벨에 가산하거나 감산해준다.
Figure 112017104897270-pat00005
이는 가변 증폭기(151, 152)의 이득이 재머 레벨의 평균값 레벨에 더해진 만큼의 값을 감산해야 실제 재머 레벨의 평균값이 되기 때문이고, 반대의 경우에도 마찬가지로 가변 증폭기(151, 152)의 이득이 재머 레벨의 평균값 레벨에 감산된 만큼의 값을 가산해야 실제 재머 레벨의 평균값이 되기 때문이다.
다음으로, 신호 처리부(151)는 도 5에 도시된 바와 같이 재머의 레벨을 1ms 간격으로 단위 샘플링하고(S240), 재머 레벨을 일정 시간 간격으로 M개(M은 양의 정수) 저장하여, 상기 M개의 재머 레벨에 대한 평균값 레벨을 산출하고(S250), 상기 재머 레벨의 평균값 레벨을 미리 설정된 제1 문턱치 및 제2 문턱치와 비교한다(S270). 여기서, 재머 레벨은 언급한 수학식 1과 같이 구할 수 있다.
구체적으로, 신호 처리부(115)는 1ms 시간 간격으로 재머 레벨을 순시값(instantaneous value)으로 200개의 샘플로 저장할 수 있다.
다음으로, S227 단계의 비교 결과에 따라 이득(gain)을 조정하여(S270), 상기 조정된 이득에 기반하여 가변 증폭기(151)의 동작을 제어한다(S229).
구체적으로, 신호 처리부(115)는 상기 재머 레벨의 평균값 레벨이 상기 제1 문턱치보다 낮을 경우, 상기 가변 증폭기의 이득을 미리 설정된 소정 dB만큼 높인다.
JNRavg (dB) < Threshold (LOW)
AGC gain= +10(dB)
그리고, 신호 처리부(150)는 상기 재머 레벨의 평균값 레벨이 상기 제2 문턱치보다 높을 경우, 상기 가변 증폭기의 이득을 미리 설정된 소정 dB만큼 낮춘다. 여기서, 미리 설정된 소정 dB는 예를 들어 10dB일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다.
JNRavg (dB) > Threshold (HIGH)
AGC gain= -10(dB)
그리고, 신호 처리부(150)는 시간지연을 발생시켜 가변 증폭기(151)에 명령이 인가되고, 실제 이득이 변화되는 시간을 반영한다. 즉, 신호 처리부(150)는 가변 증폭기(151)에 상기 조정된 이득을 전달하고, 가변 증폭기(151)에서 실제 이득이 변화되는 시간을 기다린 후, 다음 구동(S250)을 실행한다.
한편, 신호분기 단계(S212) 이후, 제1 대역(L1)에서 실행된 S221 단계부터 S229 단계는 제2 대역에서도 마찬가지로 S231 단계 내지 S239 단계를 통해 동일하게 실행된다. 즉, 제2 대역(L2)에서 항재밍을 위한 이득 조정 방법은 제1 대역(L1)에서 실행된 항재밍을 위한 이득 조정 방법과 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 기재되어 있다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 또한, 이와 같은 컴퓨터 프로그램은 USB 메모리, CD 디스크, 플래쉬 메모리 등과 같은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 기록매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 상세한 설명에서 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구 범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 다중대역 안테나로부터 수신된 다중대역신호를 각 대역별로 분기하여 상기 각 다중대역신호를 가변적으로 증폭시키는 가변 증폭기; 및
    상기 각 다중대역신호의 크기를 측정하고, 측정된 크기에 따라 상기 가변 증폭기의 동작여부 및 이득을 제어하는 신호 처리부;를 포함하되,
    상기 신호 처리부는, 재머 레벨을 일정 시간 간격으로 M개(M은 양의 정수) 저장하고, 상기 M개의 재머 레벨에 대한 평균값 레벨을 산출하여, 상기 재머 레벨의 평균값 레벨을 미리 설정된 제1 문턱치(LOW) 및 제2 문턱치(HIGH)와 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 가변 증폭기의 이득값을 조정하며, 상기 조정된 이득값에 기반하여 상기 가변 증폭기의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 가변 증폭기의 오프셋(offset)을 상기 재머레벨에 가산 또는 감산함으로써, 상기 재머레벨에 대한 문턱치를 보정하는 것을 특징으로 하는 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 재머 레벨의 평균값 레벨이 상기 제1 문턱치(LOW)보다 낮을 경우, 상기 가변 증폭기의 이득을 미리 설정된 소정 dB만큼 높이고, 상기 재머 레벨의 평균값 레벨이 상기 제2 문턱치(HIGH)보다 높을 경우, 상기 가변 증폭기의 이득을 미리 설정된 소정 dB만큼 낮추는 것을 특징으로 하는 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    상기 재머 레벨을 1ms 시간 간격으로 200샘플을 순시값으로 저장하는 것을 특징으로 하는 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 처리부는,
    시간지연을 발생시켜 상기 가변 증폭기에 상기 조정된 이득을 전달하고, 상기 가변 증폭기에서 실제 이득이 변화되는 시간을 반영한 뒤 다음 구동을 실행하는 것을 특징으로 하는 다중대역 GPS항재밍을 위한 이득 조정장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 다중대역 안테나로부터 수신된 상기 다중대역신호의 노이즈를 억제하고 신호를 증폭하는 저잡음 증폭기(LNA: Low noise amplifier);
    상기 다중대역신호를 대역별로 분기하는 분배기;
    상기 분배기로부터 분기된 상기 다중대역신호를 각 대역의 신호만 통과시키는 제1 필터;
    상기 각 다중대역신호를 IF 주파수로 변환하는 믹서;
    상기 믹서에서 변환된 각 IF 주파수 신호를 증폭하는 증폭기;
    상기 각 IF 주파수 신호의 대역만 통과시키는 제2 필터; 및
    상기 IF 주파수 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC(Analog-to-digital converter);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 필터, 가변 증폭기, 믹서, 증폭기, 제2 필터 및 ADC는,
    상기 분배기에 의해 분기된 상기 다중대역신호의 대역별로 구비되어, 각 대역의 재머 유무 및 재머 레벨의 차이에 따라 대역별로 수신감도를 조정하기 위해 구비된 것을 특징으로 하는 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 다중대역 안테나는 N개(N은 양의 정수)의 채널에 대응하여 N개로 구비되고, 상기 각 다중대역 안테나에 연결된 상기 저잡음 증폭기, 분배기, 제1 필터, 가변 증폭기, 믹서, 증폭기, 제2 필터 및 ADC도 상기 N개의 채널 안테나에 대응하여 구비되는 것을 특징으로 하는 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득 조정장치.
  10. 다중대역 안테나로부터 다중대역신호를 수신하여 각 대역별로 분기하는 단계;
    상기 각 대역별로 분기된 다중대역신호를 가변 증폭기를 통해 처리하는 단계;
    상기 각 다중대역신호에 대응하는 재머 레벨을 분석하는 단계; 및
    상기 분석 결과에 따라 상기 가변 증폭기의 동작여부 및 상기 가변 증폭기의 이득을 제어하는 단계;를 포함하되,
    상기 각 다중대역신호에 대응하는 재머 레벨을 분석하는 단계는, 상기 재머 레벨을 일정 시간 간격으로 M개(M은 양의 정수) 저장하는 단계, 상기 M개의 재머 레벨에 대한 평균값 레벨을 산출하는 단계, 상기 재머 레벨의 평균값 레벨에 상기 가변 증폭기의 동작에 의한 오프셋을 가감하는 단계 및 상기 재머 레벨의 평균값 레벨을 미리 설정된 제1 문턱치(LOW) 및 제2 문턱치(HIGH)와 비교하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득조정 방법.
  11. 삭제
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 분석 결과에 따라 상기 가변 증폭기의 동작여부 및 상기 가변 증폭기의 이득을 제어하는 단계는,
    상기 재머 레벨의 평균값 레벨이 상기 제1 문턱치(LOW)보다 낮을 경우, 상기 가변 증폭기의 이득을 미리 설정된 소정 dB만큼 높이고, 상기 재머 레벨의 평균값 레벨이 상기 제2 문턱치(HIGH)보다 높을 경우, 상기 가변 증폭기의 이득을 미리 설정된 소정 dB만큼 낮추는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득조정 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 가변 증폭기의 동작여부 및 상기 가변 증폭기의 이득을 제어하는 단계는,
    상기 다중대역 안테나로부터 수신된 다중대역신호를 각 대역의 재머 유무 및 재머 레벨의 차이에 따라 상기 가변 증폭기의 동작여부 및 이득을 제어하는 것을 특징으로 하는 다중대역 GPS 항재밍을 위한 이득조정 방법.
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