KR101871908B1

KR101871908B1 - Anti-jamming apparatus for global navigation satellite system and anti-jamming method for global navigation satellite system

Info

Publication number: KR101871908B1
Application number: KR1020160162522A
Authority: KR
Inventors: 윤상준; 김병균; 조종철
Original assignee: 넵코어스 주식회사
Priority date: 2016-12-01
Filing date: 2016-12-01
Publication date: 2018-07-03
Also published as: KR20180063398A

Abstract

본 발명은 배열 안테나와 배열 안테나에서 출력된 RF 위성 신호로부터 위치 정보를 검출하는 위성 항법 수신기를 포함하는 위성 항법 시스템의 재밍 처리 장치로서, 배열 안테나에서 출력된 RF 신호를 디지털 IF신호로 변환하여 출력하는 N개의 주파수 하향 변환부와 N개의 디지털 IF 신호를 추적 위성의 방향으로 조향하여 항재밍 신호를 생성하고, 항재밍 신호에 기초하여 추적 위성 각각에 대응되는 복제 신호를 생성하고, 추적 위성 각각에 대응되는 복제 신호를 합성하여 디지털 합성 신호를 생성하는 재밍 처리부와 디지털 합성 신호를 아날로그 RF 신호로 변환하여 위성 항법 수신기로 출력하는 주파수 상향 변환부를 포함하는 위성 항법 시스템의 재밍 처리 장치를 제공한다. An apparatus for jamming a satellite navigation system including an array antenna and a satellite navigation receiver for detecting position information from RF satellite signals output from the array antenna, the apparatus comprising: The N digital down-conversion units and the N digital IF signals are directed in the direction of the tracking satellite to generate an anti-jamming signal, a replication signal corresponding to each tracking satellite is generated based on the anti-jamming signal, A jamming processing unit for generating a digital synthesized signal by synthesizing a corresponding replica signal, and a frequency up conversion unit for converting the digital synthesized signal into an analog RF signal and outputting the analog synthesized signal to a satellite navigation receiver.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an apparatus and method for jamming a satellite navigation system,

본 발명은 위성 항법 시스템의 재밍 처리 장치 및 재밍 처리 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 기존 위성 항법 시스템과 연동 가능한 재밍 처리 장치 및 재밍 처리 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a jam processing apparatus and a jam processing method for a satellite navigation system, and more particularly, to a jam processing apparatus and a jam processing method capable of interfacing with an existing navigation system.

위성 항법 시스템(Global Navigation Satellite System; GNSS)은 지구 주위를 선회하는 다수의 위성을 이용하여 삼각 측량법으로 사용자의 위치를 계산하는 시스템이다. The Global Navigation Satellite System (GNSS) is a system that calculates the location of a user by triangulation using multiple satellites orbiting the earth.

이러한 위성 항법 시스템은 사용시간에 따른 오차의 발산이 없으므로 장시간 사용이 가능하며, 지구 전역에서 정밀한 측위가 가능하다는 장점이 있다.Such a satellite navigation system can be used for a long time because there is no divergence according to the use time, and it has an advantage that accurate positioning can be performed all over the earth.

반면, 약 20,000km 상공의 위성에서 송출된 GNSS 신호는 수신기에 도달하면 상온에서의 열잡음보다도 낮은 약 -128.5dBm의 신호가 된다. 즉, GNSS 신호는 열잡음보다도 낮기 때문에 비고의적인 주위 전파 신호 또는 고의적인 간섭과 재밍에 쉽게 영향을 받아서 항법 오차가 커지거나 항법을 수행하지 못할 수도 있다. On the other hand, the GNSS signal emitted from the satellite above 20,000 km becomes a signal of about -128.5 dBm, which is lower than the thermal noise at room temperature when it reaches the receiver. In other words, since the GNSS signal is lower than the thermal noise, it may be easily influenced by unintentional ambient radio signals or intentional interference and jamming, which may lead to a large navigation error or a failure to perform navigation.

이에, GNSS 신호는 직접 대역 확산의 프로세싱 이득을 가지나, 특히 고의적, 또는 군사 목적의 재밍에는 매우 취약하다. 이와 같은 GNSS 신호의 재밍을 줄이기 위해 위성 항법 시스템에는 항재밍 안테나 기술, 프론트 엔드(front-end) 필터링 항재밍 기술, 디지털 항재밍 신호처리기술 등 다양한 재밍 감쇄 기술이 적용되고 있다. Thus, the GNSS signal has a direct band spread processing gain, but is particularly vulnerable to intentional or military jamming. In order to reduce the jamming of such GNSS signals, various jamming attenuation techniques such as anti-jamming antenna technology, front-end filtering anti-jamming technology, digital anti-jamming signal processing technology are applied to the satellite navigation system.

특히, 항재밍 안테나 기술은 적응형 배열 안테나에 사용하는 기술로, 위성 신호 방향에 매우 좁은 폭의 빔을 형성하여 이득을 높이는 빔 조향 어레이(beam steered array) 기술과 재밍 신호 방향에 널(null)을 형성하여 재밍 신호를 억압하는 널 조향(null steered array) 기술로 분류될 수 있다. In particular, the anti-jamming antenna technology is a technique used in an adaptive array antenna. It uses a beam steered array technique to increase the gain by forming a beam with a very narrow width in the satellite signal direction, And a null steered array technique for suppressing the jamming signal.

이때, 후자는 GNSS 신호를 디지털 영역으로 변환하여 재밍 방향으로 널을 형성한 후에 RF신호로 복구하는 기술로, 기존 위성 항법 시스템에 항재밍 기능을 추가 가능하다는 장점이 있다.In this case, the latter is a technique for converting a GNSS signal into a digital domain, forming a null in a jamming direction, and then recovering the RF signal, and has the advantage of adding an anti-jamming function to the existing satellite navigation system.

전자는 위성 방향으로 신호이득을 증가 시켜 GNSS 신호 세기를 증폭하는 기술로 널 조향 기술에 비해 더 우수한 항재밍 성능을 갖는 장점이 있다. The former is a technique for amplifying the GNSS signal strength by increasing the signal gain in the satellite direction, and has the advantage of having better anti-jamming performance than the null steering technique.

다만, 배열 안테나의 빔 조향 항재밍 기술은 각 위성의 방향에 따라 신호를 분리하여 처리하기 때문에 재밍을 위한 장치가 위성 수신 장치와 일체로 제작되어야 하는 문제점이 있다. However, since the beam steering jamming technique of the array antenna separates and processes the signals according to the direction of each satellite, there is a problem that the device for jamming must be manufactured integrally with the satellite receiving device.

또한, 배열 안테나의 빔 조향 항재밍 기술은 모든 신호처리 채널 별로 RF 신호를 변환하여야 하고, 이를 위해 신호 채널 수만큼의 DAC와 IF/RF부를 구비하여 채널 별로 재밍이 억제된 RF신호를 생성한 후 하나의 RF신호로 합성하거나, 디지털 영역에서 재밍이 억제된 신호를 합성할 수 밖에 없다. In the beam steering jamming technique of the array antenna, the RF signal must be converted for every signal processing channel. To this end, a DAC and an IF / RF unit corresponding to the number of signal channels are provided to generate an RF signal in which jamming is suppressed for each channel It is inevitable to synthesize the signal with one RF signal or to synthesize a signal in which the jamming is suppressed in the digital domain.

이때 단순히 모든 위성의 신호를 합치게 되면 위성 신호들간의 간섭과 기저잡음의 증가로 인하여 최종 출력되는 신호의 품질을 보장할 수 없게 되는 문제점이 있다. At this time, if the signals of all the satellites are combined, there is a problem that the quality of the final output signal can not be guaranteed due to the interference between the satellite signals and the increase of the base low noise.

본 발명의 목적은 기 설치된 위성 항법 장치에 적용 가능한 재밍 처리 장치 및 재밍 처리 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a jam processing apparatus and a jam processing method applicable to a pre-installed satellite navigation apparatus.

본 발명의 다른 목적은 디지털 영역에서 항재밍 된 신호에 기초하여 추적 위성의 복제 신호를 생성하고, 이를 디지털 영역에서 합성하여 신호 합성 또는 기저잡음으로 인한 위성 신호의 품질 저하를 억제하는 재밍 처리 장치 및 재밍 처리 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a jam processing apparatus and method for generating a replica signal of a tracking satellite based on an anti-jamming signal in a digital domain and synthesizing the replica signal in a digital domain to suppress signal degradation due to signal synthesis or low- Thereby providing a jamming processing method.

본 발명의 또 다른 목적은 위성 신호의 품질 또는 위성 신호의 재밍 가능성에 따라 합성할 복제 신호를 선택하여 위성 항법 수신기에 최선의 품질을 가진 RF 신호를 제공하는 재밍 처리 장치 및 재밍 처리 방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a jam processing apparatus and a jam processing method for selecting a duplicate signal to be synthesized according to the quality of a satellite signal or the possibility of jamming of a satellite signal to provide an RF signal having the best quality to a satellite navigation receiver will be.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 배열 안테나와 배열 안테나에서 출력된 RF 위성 신호로부터 위치 정보를 검출하는 위성 항법 수신기를 포함하는 위성 항법 시스템의 재밍 처리 장치로서, 배열 안테나에서 출력된 RF 신호를 디지털 IF신호로 변환하여 출력하는 N개의 주파수 하향 변환부;와 N개의 디지털 IF 신호를 추적 위성의 방향으로 조향하여 항재밍 신호를 생성하고, 항재밍 신호에 기초하여 추적 위성 각각에 대응되는 복제 신호를 생성하고, 추적 위성 각각에 대응되는 복제 신호를 합성하여 디지털 합성 신호를 생성하는 재밍 처리부;와 디지털 합성 신호를 아날로그 RF 신호로 변환하여 위성 항법 수신기로 출력하는 주파수 상향 변환부;를 포함하는 위성 항법 시스템의 재밍 처리 장치를 제공한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for jamming a satellite navigation system including an array antenna and a satellite navigation receiver for detecting position information from RF satellite signals output from the array antenna, An N-th frequency down-conversion unit for converting the digital IF signal into a digital IF signal and outputting the digital IF signal, and N digital IF signals to generate a anti-jamming signal by steering the N digital IF signals in the direction of the tracking satellite, And a frequency up-conversion unit for converting the digital composite signal into an analog RF signal and outputting the converted analog RF signal to a satellite navigation receiver, A jam processing apparatus of a satellite navigation system is provided.

또한, 전술한 목적을 달성하기 위하여, 배열 안테나와 배열 안테나에서 출력된 RF 위성 신호로부터 위치 정보를 검출하는 위성 항법 수신기를 포함하는 위성 항법 시스템의 재밍 처리 방법으로서, 배열 안테나에서 출력된 RF 신호를 디지털 IF신호로 변환하여 출력하는 N개의 주파수 하향 변환 단계;와 N개의 디지털 IF 신호를 추적 위성의 방향으로 조향하여 항재밍 신호를 생성하고, 항재밍 신호에 기초하여 추적 위성 각각에 대응되는 복제 신호를 생성하고, 추적 위성 각각에 대응되는 복제 신호를 합성하여 디지털 합성 신호를 생성하는 재밍 처리 단계;와 디지털 합성 신호를 아날로그 RF 신호로 변환하여 위성 항법 수신기로 출력하는 주파수 상향 변환 단계;를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of jamming a satellite navigation system including an array antenna and a satellite navigation receiver for detecting position information from RF satellite signals output from the array antenna, N digital down-conversion steps of converting the digital IF signal into a digital IF signal and outputting the digital IF signal, and generating an anti-jamming signal by steering the N digital IF signals in the direction of the tracking satellite, A jamming processing step of generating a digital synthesized signal by synthesizing replica signals corresponding to the respective tracking satellites, and a frequency up-conversion step of converting the digital synthesized signal into an analog RF signal and outputting the converted analog RF signal to a satellite navigation receiver .

상술한 본 발명의 재밍 처리 장치 및 재밍 처리 방법은 배열 안테나에서 출력된 RF 신호를 디지털 영역에서 재밍을 억제하고, 이를 다시 RF 신호로 변환하여 출력함으로써 기 설치된 항법 수신기에 재밍 신호가 억제된 위성 신호를 제공할 수 있다. The jamming processing apparatus and the jamming processing method of the present invention can suppress the jamming of the RF signal output from the array antenna in the digital domain and convert the RF signal into an RF signal and output the RF signal, Can be provided.

또한, 본 발명의 재밍 처리 장치 및 재밍 처리 방법에 따르면 추적 위성의 신호 합성 또는 기저잡음으로 인한 위성 신호의 품질 저하를 억제할 수 있다.Further, according to the jamming processing apparatus and the jamming processing method of the present invention, it is possible to suppress deterioration of the quality of the satellite signal due to signal synthesis of the tracking satellite or base low noise.

또한, 본 발명의 재밍 처리 장치 및 재밍 처리 방법은 위성 신호의 품질 또는 위성 신호의 재밍 가능성에 따라 합성할 복제 신호를 선택함으로써 위성 항법 수신기에 입력되는 RF 신호의 품질을 향상시킬 수 있다. In addition, the jamming processing apparatus and the jamming processing method of the present invention can improve the quality of an RF signal input to a satellite navigation receiver by selecting a replica signal to be synthesized according to the quality of a satellite signal or the possibility of jamming of a satellite signal.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 재밍 처리 장치가 적용된 위성 항법 시스템의 내부 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 재밍 처리 장치의 전체 구성을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 재밍 처리부의 전체 구성을 도시한다.
도 4는 본 발명에 사용되는 K채널 빔조향부의 내부 구성의 일 예를 도시한다.
도 5는 본 발명에 사용되는 상관기의 내부 구성의 일 예를 도시한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 재밍 처리 장치의 재밍 처리부의 구성을 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 재밍 처리 방법을 도시한 순서도이다.
도 8은 디지털 합성 신호 생성 방법의 일 예를 구체적으로 도시한 순서도이다. 1 is an internal configuration diagram of a satellite navigation system to which a jam processing apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.
2 shows the overall configuration of a jam processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 shows the overall configuration of a jam processing unit according to an embodiment of the present invention.
4 shows an example of the internal configuration of a K-channel beam steering unit used in the present invention.
5 shows an example of the internal configuration of a correlator used in the present invention.
6 shows a configuration of a jam processing unit of a jam processing apparatus according to another embodiment of the present invention.
7 is a flowchart showing a jamming processing method according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart specifically showing an example of a digital composite signal generating method.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail with reference to exemplary drawings. In the drawings, like reference numerals are used to denote like elements throughout the drawings, even if they are shown on different drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are intended to distinguish the components from other components, and the terms do not limit the nature, order, order, or number of the components. When a component is described as being "connected", "coupled", or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, Quot; intervening "or that each component may be" connected, "" coupled, "or " connected" through other components.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 재밍 처리 장치가 적용된 위성 항법 시스템의 내부 구성도이다. 1 is an internal configuration diagram of a satellite navigation system to which a jam processing apparatus according to an embodiment of the present invention is applied.

본 명세서에서의 위성 항법 시스템(100)은 미국이 제공하는 위성 항법 시스템(100)인 좁은 의미의 GPS(Global Positioning System)는 물론, 러시아의 위성 항법 체계인GLONASS, 유럽 연합(EU)의 측위 위성 시스템인 GALILEO (Project), 중국의 COMPASS, 일본의 QZSS, 인도의 IRNSS 등 모든 형태의 위성 항법 시스템 또는 위성 측위 시스템을 포함하는 포괄적인 의미로 해석되어야 한다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 GPS를 기준으로 본 발명의 재밍 처리 장치를 설명한다. The satellite navigation system 100 in this specification includes not only a GPS (Global Positioning System) in a narrow sense, which is a satellite navigation system 100 provided by the United States, but also GLONASS, a satellite navigation system of Russia, Including the GALILEO (Project) system, the COMPASS in China, the QZSS in Japan, and the IRNSS in India, including satellite navigation systems or satellite positioning systems. Hereinafter, the jam processing apparatus of the present invention will be described with reference to GPS for convenience of explanation.

일반적으로 위성 항법 시스템(100)은 안테나(110)와 위성 항법 수신기(120)를 포함하여 구성될 수 있다. In general, the satellite navigation system 100 may include an antenna 110 and a satellite navigation receiver 120.

일반적인 위성 항법 시스템(100)에서는 GPS 항법 위성(102)의 위성 신호와 GPS 재밍 송출기(104)의 재밍 신호가 안테나(110)에서 수신되어, 안테나(110)를 통해 라디오 주파수 대역의 RF 신호로 위성 신호 및 재밍 신호가 출력된다.In a general satellite navigation system 100, a satellite signal of the GPS navigation satellite 102 and a jamming signal of the GPS jamming transmitter 104 are received by the antenna 110, Signal and a jamming signal are output.

이때, 재밍 신호는 군사적인 목적 등으로 측위 위성 정보를 교란시키기 위하여 GPS 신호와 유사한 체계로 송출하는 방해 전파일 수 있으며, 그 재밍 신호를 송출하는 재머 또는 재밍 신호 송출기(104)는 RF(라디오) 재머, VHF/UHF 재머, GPS 재머 등을 포함할 수 있다.In this case, the jamming signal may be a jamming file for disturbing the positioning satellite information in order to disturb the positioning satellite information in a similar manner to the GPS signal. A jammer or jamming signal transmitter 104 for transmitting the jamming signal may be an RF (radio) Jammers, VHF / UHF jammers, GPS jammers, and the like.

안테나(110)에서 출력된 RF 신호는 위성 항법 수신기(120)에 입력되고, 위성 항법 수신기(120)는 안테나(110)에서 출력된 RF신호를 미리 설정된 프로토콜에 따라 처리하여, 미리 설정된 포맷의 데이터로 출력한다. The RF signal output from the antenna 110 is input to the navigation device 120. The navigation device 120 processes the RF signal output from the antenna 110 according to a predetermined protocol to generate data of a predetermined format .

이러한 종래의 위성 항법 시스템에서는 미리 설정된 프로토콜에 따라 RF 신호를 처리하여 미리 설정된 데이터로 출력함으로써, 항재밍에 대한 요청이 있더라도 항재밍 기능의 적용이 쉽지 않은 단점이 있다. In such a conventional satellite navigation system, an RF signal is processed according to a predetermined protocol and output as preset data, which makes it difficult to apply the anti-jamming function even when there is a request for anti-jamming.

본 발명은 이러한 점에 착안한 것으로, 본 발명의 실시예에 따라 안테나(110)는 여러 개의 안테나가 조합된 배열 안테나(110)로 대체되고, 재밍 처리 장치(130)는 배열 안테나(110)와 위성 항법 수신기(120) 사이에 마련된다. 더 구체적으로, 재밍 처리 장치(130)의 입력단은 배열 안테나(110)의 출력단과 연결되고, 재밍 처리 장치(130)의 출력단은 위성 항법 수신기(120)의 입력단에 연결된다.According to an embodiment of the present invention, the antenna 110 is replaced with an array antenna 110 in which a plurality of antennas are combined, and the jamming apparatus 130 includes an array antenna 110 Satellite navigation receiver (120). More specifically, the input terminal of the jamming processing device 130 is connected to the output terminal of the array antenna 110, and the output terminal of the jamming processing device 130 is connected to the input terminal of the satellite navigation receiver 120.

재밍 처리 장치(130)는 배열 안테나(110)에서 출력된 RF 신호를 디지털 영역으로 변환하여 재밍을 억제하고, 그를 다시 RF 신호로 변경하여 출력함으로써 일반적인 위성 항법 수신기(120)의 변경 없이 항재밍 기능을 제공 가능 하다. The jamming processing unit 130 converts the RF signal output from the array antenna 110 into a digital domain to suppress jamming and converts the RF signal into an RF signal and outputs the RF signal, .

또한, 디지털 영역에서 재밍 신호가 억제된 항재밍 신호를 생성하고, 그를 이용하여 생성된 추적 위성의 복제 신호를 디지털 영역에서 합성함으로써 신호 합성 또는 기저 잡음으로 인한 신호 품질 저하 없이 추적 위성의 신호를 합성하고자 한다. In addition, it generates an anti-jamming signal in which the jamming signal is suppressed in the digital domain, and synthesizes the replica signal of the tracking satellite generated using the anti-jamming signal in the digital domain to synthesize the signal of the tracking satellite without degrading the signal quality due to signal synthesis or base noise. I want to.

또한, 추적되는 위성에서 전송되는 신호 품질 또는 재밍 가능성에 따라 합성될 복제 신호를 선택함으로써, 위성 항법 수신기(120)로 입력되는 신호의 품질을 향상시키고자 한다. In addition, it is desired to improve the quality of a signal input to the GPS receiver 120 by selecting a replica signal to be synthesized according to the signal quality or jamming probability transmitted from the satellite being tracked.

아래에서는 이러한 재밍 처리 장치(130)에 대하여 도 2 내지 도 5를 참고로 더 상세하게 설명한다. Hereinafter, the jam processing apparatus 130 will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 5. FIG.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 재밍 처리 장치의 전체 구성을 도시한다. 2 shows the overall configuration of a jam processing apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 의한 재밍 처리 장치(130)는 N개의 주파수 하향 변환부(210)와, 재밍 처리부(220), 주파수 상향 변환부(230)를 포함할 수 있다. 여기서, N은 자연수로, 배열 안테나(110)를 구성하는 안테나의 수에 대응될 수 있다.The jam processing apparatus 130 according to an embodiment of the present invention may include N frequency down-converting units 210, a jamming processing unit 220, and a frequency up-converting unit 230. Here, N is a natural number and may correspond to the number of antennas constituting the array antenna 110.

즉, 주파수 하향 변환부(210)는 배열 안테나(110)의 각 채널에 대응되도록 N개 마련된다. 각 주파수 하향 변환부(210)는 그 전단부가 배열 안테나(110)의 하나의 출력단과 연결되어 배열 안테나(110)에서 출력되는 RF 신호를 입력 받는다. That is, N frequency down converter 210 is provided so as to correspond to each channel of array antenna 110. Each frequency down converter 210 has its front end connected to one output terminal of the array antenna 110 and receives an RF signal output from the array antenna 110.

주파수 하향 변환부(210)는 RF/IF 변환부와 ADC(Analog-Digital Converter)를 포함하며, 입력된 RF 신호를 중간 주파수(Intermediate Frequency) 대역의 IF 신호로 변환하고, 그를 다시 고분해능의 디지털 IF 신호로 변환하는 동작을 수행한다. The frequency down converter 210 includes an RF / IF converter and an analog-to-digital converter (ADC). The frequency down converter 210 converts the input RF signal into an IF signal of an intermediate frequency band, Signal.

이때, 주파수 하향 변환부(210)는 이하에서 설명할 주파수 상향 변환부(230)와 동일한 클록을 이용함으로써, 주파수 변환 과정에서 동기를 유지할 있다. At this time, the frequency down converter 210 can keep the synchronization in the frequency conversion process by using the same clock as the frequency up converter 230, which will be described below.

재밍 처리부(220)는 주파수 하향 변환부(210)에서 출력된 N개의 디지털 IF 신호를 추적 위성의 방향으로 빔을 조향하여 재밍 신호가 억제된 항재밍 신호를 생성하고, 항재밍 신호로부터 추적 위성의 복제 신호를 생성하고, 그를 합성하여 재밍이 억제된 디지털 합성 신호를 생성한다. The jamming processing unit 220 generates an anti-jamming signal in which the jamming signal is suppressed by steering the N digital IF signals output from the frequency down converter 210 in the direction of the tracking satellite, Generates a duplicate signal, and synthesizes the duplicated signal to generate a digital composite signal in which jamming is suppressed.

이와 같이 디지털 영역에서 추적 위성의 복제 신호를 생성하고, 그를 합성함으로써 추적 위성 간의 신호 간섭 또는 기저 잡음의 증가로 인한 신호 품질 저하 없이 재밍 신호를 억제할 수 있다. Thus, by composing the replica signal of the tracking satellite in the digital domain, it is possible to suppress the jamming signal without deteriorating the signal quality due to the signal interference between the tracking satellites or the increase of the base noise.

주파수 상향 변환부(230)는 DAC(Digital-Analog Converter)와 IF/RF 변환부를 포함하며, 재밍 처리 장치(130)에서 항재밍 처리가 되어 출력된 디지털 합성 신호를 아날로그 신호로 변환하고, 그를 다시 라디오 주파수 대역의 RF 신호로 변환하여 출력한다. The frequency up converter 230 includes a digital-analog converter (DAC) and an IF / RF converter. The frequency up converter 230 converts the digital synthesized signal output from the jamming processor 130 into an analog signal, Converts it into an RF signal of a radio frequency band and outputs it.

즉, 본 발명에 의한 주파수 상향 변환부(230)는 재밍이 억제된 디지털 합성 신호를 위성 항법 수신기(120)가 처리 가능한 RF 신호로 변환하여 출력한다. That is, the frequency up converter 230 according to the present invention converts the digital composite signal with jamming suppression into an RF signal that can be processed by the satellite navigation receiver 120 and outputs the RF signal.

아래에서는 본 발명의 특징인 재밍 처리 장치(130)의 재밍 처리부(220)에 대하여 도 3 내지 도 5를 참고로 더 상세하게 설명한다. Hereinafter, the jam processing unit 220 of the jam processing apparatus 130, which is a feature of the present invention, will be described in detail with reference to FIG. 3 to FIG.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 재밍 처리부의 전체 구성을 도시한다. 3 shows the overall configuration of a jam processing unit according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 의한 재밍 처리부(220)는 K채널 빔조향부(310), K채널 상관기(500), 항법 계산부(320), 복제 신호 합성부(330)를 포함하여, 디지털 영역에서 재밍이 억제된 항재밍 신호를 생성하고, 항재밍 신호에 기초하여 생성된 추적 위성의 복제 신호를 합성하여 재밍이 억제된 디지털 합성 신호를 출력한다. The jam processing unit 220 according to the embodiment of the present invention includes a K channel beam steering unit 310, a K channel correlator 500, a navigation calculation unit 320, and a replica signal synthesizer 330, Generates an anti-jamming signal in which jamming is suppressed, and outputs a digital composite signal in which jamming is suppressed by synthesizing the replica signal of the tracking satellite generated based on the anti-jamming signal.

여기서, K는 재밍 처리부(220)에 의하여 추적 가능한 최대 위성의 수를 의미하는 것으로, K는 위치 추적을 위해 필요한 최소의 위성 신호의 수인 3보다 큰 자연수이다.Here, K denotes the maximum number of satellites that can be tracked by the jam processing unit 220, and K is a natural number greater than 3, which is the minimum number of satellite signals required for tracking the position.

K 채널 빔조향부(310)는 추적 위성의 수인 K개 마련되어, 재밍 방향으로 널을 형성하고 각 추적 위성의 방향으로 빔을 형성하여 항재밍 신호를 생성한다. 이하, 도 4를 참조하여 K채널 빔조향의 일 예를 더 구체적으로 설명한다. The K-channel beam steering unit 310 generates K-number of tracking satellites, forms a null in the jamming direction, and forms a beam in the direction of each tracking satellite to generate an anti-jamming signal. Hereinafter, an example of the K-channel beam steering will be described in more detail with reference to FIG.

도 4는 본 발명에 사용되는 K채널 빔조향부(310)의 내부 구성의 일 예를 도시한다. FIG. 4 shows an example of the internal configuration of a K-channel beam steering unit 310 used in the present invention.

본 발명의 일 실시예에 의한 빔조향부(310)는 K개의 조향부(410)와 가중치 계산부(420)를 포함한다. The beam steering unit 310 according to an embodiment of the present invention includes K steering units 410 and a weight calculation unit 420.

가중치 계산부(420)는 항법 계산부(320)에서 출력된 위성 방향 정보와 주파수 하향 변환부(210)에서 출력되는 디지털 IF 신호에 기초하여 N개의 채널에 적용할 가중치를 산출한다. 가중치는 위성 방향에 대응되는 신호는 강화되고, 재밍 방향에 대응되는 신호는 억제되도록 결정된다. The weight calculation unit 420 calculates weights to be applied to the N channels based on the satellite direction information output from the navigation calculation unit 320 and the digital IF signal output from the frequency down conversion unit 210. [ The weight is determined so that the signal corresponding to the satellite direction is enhanced and the signal corresponding to the jamming direction is suppressed.

이때, 추적 위성 별로 위성 방향이 상이하므로 가중치 계산부(420)는 추적 위성 별로 가중치 11 내지 KN을 산출하고, 산출된 가중치를 K 개의 조향부(410) 각각에 입력한다. At this time, since the satellite directions are different according to the tracking satellites, the weight calculator 420 calculates weights 11 to KN for each of the tracking satellites, and inputs the calculated weights to the K steering units 410.

조향부(410)는 각 디지털 IF 신호에 가중치를 적용하는N개의 가중치 적용부(411)와 가중치가 적용된 N 개의 디지털 IF 신호를 합성하기 위한 가중치 합성부(412)를 포함하여, 재밍 방향으로 널이 형성되고 위성 방향으로 빔이 조향된 항재밍 신호를 생성할 수 있다. The steering unit 410 includes a weight combining unit 412 for combining N weight applying units 411 for applying weights to the respective digital IF signals and N digital IF signals to which weights are applied, And an anti-jamming signal in which the beam is steered in the satellite direction.

이와 같이 재밍 방향으로 널을 형성하고 위성 방향으로 조향함으로써 재밍 신호가 억제된 항재밍 신호를 획득할 수 있다. Thus, an anti-jamming signal in which a jamming signal is suppressed can be obtained by forming a null in the jamming direction and steering it in the satellite direction.

한편, 도 4에서는 빔조향부(310)가 빔 조향 어레이(beam steered array) 기술과 널 조향(null steered array) 기술을 모두 사용하여 재밍 신호를 억제하는 것으로 설명하였으나, 빔조향부(310)는 빔 조향 어레이 기술만을 사용하여 재밍 신호를 억제할 수도 있다. 4, the beam steering unit 310 is described as suppressing the jamming signal by using both the beam steered array technique and the null steered array technique. It is also possible to suppress the jamming signal using only the beam steering array technique.

다시 도 3을 참조하면, K 채널 빔조향부(310)에서 획득된 항재밍 신호는 K 채널 상관기(500)로 입력된다. Referring back to FIG. 3, the anti-jamming signal obtained by the K-channel beam steering unit 310 is input to the K-channel correlator 500.

K 채널 상관기(500)는 각 추적 위성마다 할당되어 위성 신호를 추적하는 기능을 수생한다. 구체적으로, 채널 상관기(500)는 입력된 항재밍 신호를 기저 대역으로 낮추고 이를 역 환산하여 추적 위성의 데이터를 복원하며, 복원된 데이터를 적분-덤프하여 출력한다. The K-channel correlator 500 is allocated to each tracking satellite and performs a function of tracking the satellite signal. Specifically, the channel correlator 500 lowers the input anti-jamming signal to the baseband, reverses the input anti-jamming signal to restore the data of the tracking satellite, and integrates and dumps the restored data.

항법 계산부(320)는 K 채널 상관기(500)에서 출력된 적분-덤프 값에 기초하여 위성의 추적 여부를 결정하고, 위성 신호의 추적을 위하여 추적 위성의 코드 위상 증가값과 반송파 위상 증가값의 변화를 업데이트하고, 그를 상관기(500)로 출력할 수 있다. 이때, 적분-덤프를 통해 위성의 추적 여부를 결정하는 것 및 위성 추적을 위한 코드와 반송파 변화의 업데이트 방법은 통상의 기술자에게 자명한 사항으로 그 구체적인 설명은 생략한다.The navigation calculation unit 320 determines whether to track the satellite based on the integral-dump value output from the K-channel correlator 500, and calculates a code phase increase value and a carrier phase increase value of the tracking satellite Update the change, and output it to the correlator 500. At this time, determining whether to track the satellite through the integration-dump, and updating the code and the carrier wave for satellite tracking are obvious to those skilled in the art, and a detailed description thereof will be omitted.

또한, 항법 계산부(320)는 코드 위상 정보의 오차와 반송파 위상 오차를 산출하여 오차를 보정하고, 항법해(예를 들어, 현재 위치, 이동 속도, 시각 정보 등) 연산을 통해 항법 데이터를 추출한다. In addition, the navigation calculation unit 320 corrects the error by calculating the error of the code phase information and the carrier phase error, and extracts the navigation data through the calculation of the navigation (for example, the current position, the moving speed, do.

또한, 항법 계산부(320)는 항법해를 통해 각 추적 위성의 방향을 분석하여 위성 방향 정보를 생성하고, 이를 가중치 계산부(420)로 출력할 수 있다. In addition, the navigation calculation unit 320 may generate the satellite direction information by analyzing the direction of each tracking satellite through the navigation solution, and output it to the weight calculation unit 420.

특히, 항법 계산부(320)는 추출된 항법 데이터를 K 채널 상관기(500)에 입력할 수 있으며, K 채널 상관기(500)는 입력된 항법 데이터를 이용하여 각 추적 위성에 대응되는 복제 신호를 생성할 수 있다.In particular, the navigation calculation unit 320 may input the extracted navigation data to the K-channel correlator 500, and the K-channel correlator 500 generates the replica signal corresponding to each tracking satellite using the input navigation data can do.

아래에서 도 5를 참조하여, 추적 위성의 복제 신호 생성을 위한 상관기(500) 및 항법 계산부(320)의 동작에 대해 구체적으로 설명한다. 5, the operation of the correlator 500 and the navigation calculation unit 320 for generating the replica signal of the tracking satellite will be described in detail.

도 5는 본 발명에 사용되는 상관기의 내부 구성의 일 예를 도시한다. 5 shows an example of the internal configuration of a correlator used in the present invention.

도 5와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 상관기(500)는 입력된 반송파 위상 증가값을 반영하여 추적 위성에 대응되는 반송파를 생성하는 반송파 발생기(510), 항법 계산부(320)에서 입력된 코드 위상 증가값을 반영하여 추적 위성의 코드들 생성하는 코드 발생기(530), 상관 관계를 산출하는 적분-덤프기(550), 항재밍 신호, 반송파, 및 코드를 곱하기 위한 곱셈기(520, 540)을 포함할 수 있다. 5, a correlator 500 according to an embodiment of the present invention includes a carrier generator 510 for generating a carrier wave corresponding to a tracking satellite by reflecting an input carrier phase increase value, A code generator 530 for generating the codes of the tracking satellite by reflecting the code phase increase value, an integrating-dumper 550 for calculating the correlation, a multiplier 520, 540 for multiplying the anti-jamming signal, . &Lt; / RTI >

상관기(500)에 입력된 항재밍 신호는 추적 위성의 반송파가 곱해져 기저 대역으로 변환되고, 기저 대역으로 변환된 항재밍 신호는 추적 위성의 코드가 곱해져 역 환산되고, 적분-덤프기(550)를 거쳐 항법 계산부(320)로 입력된다. The anti-jamming signal input to the correlator 500 is multiplied by the carrier of the tracking satellite and converted into baseband, and the anti-jamming signal converted into baseband is multiplied by the code of the tracking satellite to be inversely converted, And input to the navigation calculation unit 320. [

한편, 항법 계산부(320)는 적분-덤프기(550)에서 출력된 데이터에 기초하여 위성 추적 여부를 결정하고, 항법해 연산을 통해 추출한 추적 위성의 항법 데이터를 복제 신호 생성기(560)에 입력한다. The navigation calculation unit 320 determines whether or not to track the satellite based on the data output from the integration-dump unit 550 and inputs the navigation data of the tracking satellite extracted through the navigation calculation to the replica signal generator 560 do.

복제 신호 생성기(560)는 고분해능 반송파 발생기(561), 복제 코드 곱셈기(562), 데이터 발생기(564), 데이터 곱셈기(563)를 포함하여, 디지털 영역에서 추적 위성에 대응되는 복제 신호를 생성한다. The replica signal generator 560 includes a high-resolution carrier generator 561, a replica code multiplier 562, a data generator 564 and a data multiplier 563 to generate a replica signal corresponding to the tracking satellite in the digital domain.

고분해능 반송파 발생기(561)는 반송파 위상 증가값에 대응되는 추적 위성의 반송파를 생성하는 기능을 수행한다.The high-resolution carrier generator 561 generates a carrier wave of the tracking satellite corresponding to the carrier phase increase value.

데이터 발생기(564)는 항법 계산부(320)에서 입력된 항법 데이터와 코드 발생기(510)에서 출력된 코드 위상 정보에 기초하여 추적 위성에 대응되는 데이터를 생성한다.The data generator 564 generates data corresponding to the tracking satellite based on the navigation data input by the navigation calculation unit 320 and the code phase information output from the code generator 510.

고분해능 반송파 발생기(561)에서 생성된 추적 위성의 반송파와 코드 발생기(530)에서 생성된 추적 위성의 코드는 복제 코드 곱셈기(562)에 의하여 곱해져 출력되고, 복제 코드 곱셈기(562)의 출력과 데이터 발생기(564)에서 생성된 데이터는 데이터 곱셈기(563)에 의하여 곱해져 추적 위성에 대응되는 복제 신호가 출력된다. The carrier of the tracking satellite generated by the high-resolution carrier generator 561 and the code of the tracking satellite generated by the code generator 530 are multiplied by the replica code multiplier 562 and output. The output of the replica code multiplier 562 and the data The data generated by the generator 564 is multiplied by a data multiplier 563 to output a replica signal corresponding to the tracking satellite.

한편, 도 5에서는 복제 신호 생성기(560)에 별도의 고분해능 반송파 발생기(561)가 마련된 것으로 도시되어 있으나, 반송파 발생기(510)에서 생성된 반송파를 이용하여 복제 신호를 생성하는 경우 고분해능 반송파 발생기(561)는 생략될 수 있다. 5, a separate high-resolution carrier generator 561 is provided in the replica signal generator 560. However, when a replica signal is generated using the carrier wave generated by the carrier generator 510, a high-resolution carrier generator 561 ) May be omitted.

또한, 도 5와 달리 복제 신호 생성기(560)는 별도의 코드 발생기를 포함할 수도 있다. 5, the replica signal generator 560 may include a separate code generator.

또한, 도 5에는 복제 신호 생성기(560)가 상관기(500) 내부에 구성된 것으로 설명하였으나 그에 한정되는 것은 아니며, 다른 구성요소 내부에 구현되거나 별도의 구성요소로 구현될 수도 있다. In addition, although the copy signal generator 560 is described as being configured in the correlator 500 in FIG. 5, the present invention is not limited thereto, and may be implemented in another component or may be implemented as a separate component.

다시 도 3을 참조하면, 신호 합성부(330)는 K 채널 상관기(500)에서 추적 위성 각각에 대응되는 복수의 복제 신호가 출력되면, 복수의 복제 신호를 합성하여 디지털 합성 신호를 생성하여 출력한다. 3, when a plurality of replica signals corresponding to the respective tracking satellites are output from the K-channel correlator 500, the signal combiner 330 combines a plurality of replica signals to generate and output a digital synthesized signal .

이와 같이 생성된 합성 신호는 도1 및 도 2에서 설명한 것과 같이 주파수 상향 변환부(230)에 의하여 아날로그 RF 신호로 다시 변경되어 위성 항법 수신기(120)에 입력된다.The synthesized signal thus generated is converted into an analog RF signal by the frequency up converter 230 and input to the satellite navigation receiver 120, as described with reference to FIG. 1 and FIG.

즉, 도 1 에서의 위성 항법 수신기(120)에는 재밍이 억제된 RF 신호가 입력되게 되므로, 위성 항법 수신기(120)의 수정 없이 항재밍 기능을 구현할 수 있다. That is, since the jammed RF signal is input to the satellite navigation receiver 120 in FIG. 1, the anti-jamming function can be implemented without modifying the satellite navigation receiver 120.

또한, 추적 위성의 복제 신호를 생성하고 그를 디지털 영역에서 합성함으로써, 추적 위성들 간의 신호 간섭으로 인한 잡음을 방지하여 위성 신호의 품질을 향상시킬 수 있다. Also, by generating the replica signal of the tracking satellite and synthesizing it in the digital domain, it is possible to prevent noise due to signal interference between the tracking satellites, thereby improving the quality of the satellite signal.

또한, 고분해능 반송파를 이용하여 복제 신호를 생성함으로써, 기저 잡음의 발생을 방지하여 위성 신호의 품질을 향상시킬 수 있다. In addition, by generating a duplicate signal using a high-resolution carrier wave, it is possible to prevent generation of background noise and improve the quality of the satellite signal.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 재밍 처리 장치의 재밍 처리부의 구성을 도시한다. 6 shows a configuration of a jam processing unit of a jam processing apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 3과 비교할 때, 다른 실시예에 의한 재밍 처리 장치(600)는 신호 선택부(610)를 더 포함할 수 있다. 이하 설명의 편의를 위하여 도 1 내지 도 3과 동일한 기능을 수행하는 구성은 도 3과 동일한 부호를 부여하고, 그 구체적인 설명을 생략한다. Compared with FIG. 3, the jam processing apparatus 600 according to another embodiment may further include a signal selection unit 610. FIG. For the sake of convenience in the following description, the same reference numerals as in FIG. 3 are assigned to configurations that perform the same functions as those in FIG. 1 to FIG. 3, and a detailed description thereof will be omitted.

신호 선택부(610)는 K 채널 상관기(500)에서 출력된 K 개의 복제 신호 중 선택 신호에 대응되는 복제 신호만 선별하여 출력한다. The signal selector 610 selects only the replica signals corresponding to the selection signals among the K replica signals output from the K channel correlator 500 and outputs the selected signals.

이를 위해, 신호 선택부(610)는 선택 신호에 따라 동작하는 K 개의 스위치를 포함할 수 있으나, 그에 한정되는 것이 아니며, 선택적으로 신호를 출력할 수 있는 다양한 구성을 포함할 수 있다. For this, the signal selector 610 may include K switches operating according to the selection signal, but it is not limited thereto, and may include various configurations capable of selectively outputting signals.

항법 계산부(620)는 추적 위성의 신호 세기에 따라 각 추적 위성의 신호 품질을 분석하고, 분석된 품질에 따라 선택 신호를 생성할 수 있다. The navigation calculation unit 620 analyzes the signal quality of each tracking satellite according to the signal intensity of the tracking satellite and generates a selection signal according to the analyzed quality.

예컨대, 항법 계산부(620)는 각 추적 위성의 신호 품질을 분석하고, 미리 설정된 기준 이상의 신호 품질을 가진 위성에 대응되는 복제 신호만이 출력되도록 선택 신호를 생성할 수 있다. For example, the navigation calculation unit 620 may analyze the signal quality of each tracking satellite and generate a selection signal so that only the clone signal corresponding to the satellite having the signal quality higher than the preset reference is output.

다만, 항법 계산부(620)는 미리 설정된 기준 이상의 품질을 가진 위성의 수가 미리 설정된 최소 추적 위성 수보다 작은 경우, 품질의 우선 순위에 따라 최소 추적 위성 수에 대응되는 복제 신호가 선택되도록 선택 신호를 생성할 수 있다.However, if the number of satellites having a quality higher than a preset reference is smaller than a predetermined minimum number of tracking satellites, the navigation calculation unit 620 may select a replica signal corresponding to the minimum number of tracking satellites according to the priority of quality Can be generated.

또한, 항법 계산부(620)는 각 추적 위성의 재밍 가능성을 분석하고, 재밍 가능성이 있는 위성으로 판단되면 복제 신호가 출력되지 않도록 선택 신호를 생성할 수 있다, In addition, the navigation calculation unit 620 analyzes the jamming probability of each tracking satellite and generates a selection signal so that a duplicate signal is not output when it is determined that the satellite is jamming.

재밍 가능성은 추적 위성으로부터 수신되는 신호 전력의 절대적인 크기, 신호 전력의 변화율, 및 상대적 신호 세기 중 적어도 하나를 요소에 고려하여 분석될 수 있다.Jamming probability can be analyzed by taking into account at least one of the absolute magnitude of the signal power received from the tracking satellite, the rate of change of the signal power, and the relative signal strength.

구체적으로, GPS의 신호 전력은 미리 설정된 범위를 초과하지 않을 것으로 예상되므로, 항법 계산부(620)는 추적 위성의 신호 전력이 미리 설정된 범위를 벗어나면 재밍 가능성이 있는 것으로 판단하여, 신호 전력이 미리 설정된 범위를 벗어난 추적 위성의 신호가 출력되지 않도록 선택 신호를 생성할 수 있다. Specifically, since the signal power of the GPS is expected to not exceed the predetermined range, the navigation calculation unit 620 determines that there is a possibility of jamming if the signal power of the tracking satellite exceeds the predetermined range, A selection signal can be generated so that a signal of a tracking satellite outside the set range is not outputted.

또한, GPS 위성은 지상으로부터 20,000km 상공에 있어 수신기의 위치 변화에 따라 신호 전력이 급격히 변화하지 않는다. 그러므로, 항법 계산부(620)는 각 추적 위성의 신호 전력의 변화율을 모니터링하고, 신호 전력의 변화율이 미리 설정된 범위를 벗어나면 재밍 가능성이 있는 것으로 판단하여, 신호 전력의 변화율이 미리 설정된 범위를 벗어난 추적 위성의 신호가 출력되지 않도록 선택 신호를 생성할 수 있다.In addition, the GPS satellite is 20,000 km above the ground, so that the signal power does not change suddenly according to the position change of the receiver. Therefore, the navigation calculation unit 620 monitors the rate of change of the signal power of each tracking satellite, judges that jamming is possible when the rate of change of the signal power is out of a predetermined range, and determines that the rate of change of the signal power is out of the predetermined range A selection signal can be generated so that the signal of the tracking satellite is not outputted.

또한, GPS 위성 신호는 상대적인 고정 전력 비율을 가지므로, 항법 계산부(620)는 복수의 추적 위성의 신호 전력의 상대 값을 비교하여, 상대적으로 신호 전력이 다른 위성과 상이한 추적 위성을 재밍 가능성이 있는 위성으로 분석하여, 상대적으로 신호 전력이 다른 위성과 상이한 추적 위성에 대응되는 복제 신호가 출력되지 않도록 선택 신호를 생성할 수 있다.In addition, since the GPS satellite signal has a relatively fixed fixed power ratio, the navigation calculation unit 620 compares the relative values of the signal powers of the plurality of tracking satellites, so that the tracking satellite, It is possible to generate a selection signal such that a replica signal corresponding to a tracking satellite different from a satellite having a relatively different signal power is not output.

이와 같이 신호의 품질 또는 재밍 가능성을 고려하여 복제 신호를 선택함으로써 더 우수한 품질의 항재밍RF 신호를 생성할 수 있다. Thus, by selecting the replica signal in consideration of the quality of the signal or the jamming possibility, it is possible to generate the anti-jamming RF signal of higher quality.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 재밍 처리 방법을 도시한 순서도이다. 7 is a flowchart showing a jamming processing method according to an embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 재밍 처리 방법은 상술한 것과 같이 배열 안테나(110)와 위성 항법 수신기(120) 사이에 마련된 재밍 처리 장치(130)에 의하여 실행될 수 있다. 7 may be executed by the jam processing device 130 provided between the array antenna 110 and the satellite navigation receiver 120 as described above.

도 7을 참조하면, 재밍 처리 장치(130)는 배열 안테나(110)를 통해 출력되는 N개의 RF 신호를 수신하고(S710), 그를 디지털 IF 신호로 변환한다(S720). Referring to FIG. 7, the jamming processing apparatus 130 receives N RF signals output through the array antenna 110 in operation S710 and converts the received RF signals into digital IF signals in operation S720.

구체적으로, 디지털 IF 신호는 배열 안테나(110)의 N개의 채널을 통해 출력된 RF 신호를 IF 주파수로 하향 변환하고, 그를 디지털 영역으로 변환하여 생성된다. Specifically, the digital IF signal is generated by down-converting the RF signal output through the N channels of the array antenna 110 to an IF frequency and converting it into a digital domain.

재밍 처리 장치(130)는 디지털 영역에서 추적 위성의 복제 신호를 합성하여 디지털 합성 신호를 생성한다(S730). The jamming processing device 130 generates a digital composite signal by synthesizing the replica signal of the tracking satellite in the digital domain (S730).

이때, 추적 위성의 복제 신호는 각 추적 위성이 송출하는 위성 신호에 대응되는 것으로, 빔 조향 어레이 기술 및 널 조향 기술 중 적어도 하나를 이용하여 생성된 항재밍 신호로부터 추출된 항법 데이터에 기초하여 생성될 수 있다. 이와 같이 생성된 추적 위성의 각각에 대응되는 복제 신호는 디지털 영역에서 합성되므로, 추적 위성의 신호 합성으로 인한 상호 간섭이 억제된다. 또한, 복제 신호의 생성에는 고분해능 반송파가 사용되어, 복제 신호 합성으로 인한 기저 잡음의 생성을 억제할 수 있다. 이와 같은 디지털 합성 신호의 생성 방법에 대해서는 아래의 도 8에서 더 상세히 설명한다.At this time, the replica signal of the tracking satellite corresponds to the satellite signal transmitted by each tracking satellite, and is generated based on the navigation data extracted from the anti-jamming signal generated using at least one of the beam steering array technique and the null steering technique . Since the replica signals corresponding to each of the generated tracking satellites are synthesized in the digital domain, mutual interference due to the signal synthesis of the tracking satellite is suppressed. Further, a high-resolution carrier wave is used for generation of the replica signal, thereby suppressing the generation of the base noise due to the replica signal synthesis. A method of generating such a digital composite signal will be described in detail below with reference to FIG.

재밍 처리 장치(130)는 디지털 합성 신호를 RF 신호로 주파수 상향하여 출력한다(S740). 즉, 복수의 복제 신호 합성을 통해 생성된 디지털 합성 신호는 아날로그 신호로 변환되고 라디오 주파수 대역의 RF 신호로 주파수 상향 변환된 후 출력된다.The jamming processing device 130 frequency-ups the digital synthesized signal to an RF signal and outputs it (S740). That is, the digital composite signal generated through the synthesis of a plurality of replica signals is converted into an analog signal, frequency-up-converted into an RF signal of a radio frequency band, and then output.

이와 같이 RF 신호를 디지털 영역으로 변환하여 재밍 신호를 억제하고 이를 다시 RF 신호로 변경하여 출력함으로써 기존의 위성 항법 수신기(120)의 구조 변경 없이 항재밍 기능을 추가할 수 있다. In this way, the jamming signal is suppressed by converting the RF signal into the digital domain, and the jamming signal is changed to the RF signal again, and the anti-jamming function can be added without changing the structure of the existing satellite navigation receiver 120.

도 8은 디지털 합성 신호 생성 방법의 일 예를 구체적으로 도시한 순서도이다. 8 is a flowchart specifically showing an example of a digital composite signal generating method.

도 8을 참조하면, 재밍 처리 장치(130)는 디지털 IF 신호를 조향하여 추적 위성 각각에 대한 신호를 생성한다. Referring to FIG. 8, the jamming processing device 130 generates a signal for each tracking satellite by steering a digital IF signal.

생성된 신호에 대해 위성 방향에 대응되는 신호는 강화하고, 재밍 방향에 대응되는 신호에는 널을 형성하고 약화 시켜 항재밍 신호를 생성한다(S810).A signal corresponding to the satellite direction is enhanced with respect to the generated signal, and a null is formed in the signal corresponding to the jamming direction to weaken the signal to generate an anti-jamming signal (S810).

이때 널 형성을 위해 결정된 N개의 가중치는 N개의 디지털 IF 신호 각각에 적용하고, 가중치가 적용된 디지털 IF 신호를 합성함으로써 항재밍 디지털 IF 신호를 생성할 수 있다. At this time, the N weights determined for the null formation may be applied to each of the N digital IF signals, and the anti-jamming digital IF signal may be generated by combining the weighted digital IF signals.

이때, 가중치는 위성 방향 정보와 디지털 IF 신호에 기초하여 결정될 수 있다. At this time, the weight value can be determined based on the satellite direction information and the digital IF signal.

재밍 처리 장치(130)는 항재밍 디지털 IF 신호로부터 항법 데이터를 추출한다(S820). 항법 데이터는 항법해 연산을 통해 획득될 수 있다.The jamming processing device 130 extracts the navigation data from the anti-jamming digital IF signal (S820). The navigation data can be obtained through a navigation algorithm operation.

한편, 항법 데이터 추출에 앞서 상술한 것과 같이 항재밍 신호에 추적 위성의 반송파와 추적 위성의 코드를 적용하고, 이를 적분-덤프 처리한 결과에 기초하여 위성 추적 여부가 결정되며, 추적 위성의 코드 위상 증가값과 반송파 위상 증가값이 업데이트되어 그 위성 신호가 추적된다. On the other hand, prior to the extraction of the navigation data, as described above, whether or not to track the satellite is determined based on the result of integration-dump processing of the carrier wave of the tracking satellite and the tracking satellite code applied to the anti-jamming signal, The increment value and the carrier phase increment value are updated to track the satellite signal.

재밍 처리 장치(130)는 추적 위성의 반송파와 코드를 합법 데이터에 적용하여 추적 위성의 복제 신호를 생성한다(S830). The jamming processing unit 130 applies a carrier wave and a code of the tracking satellite to the legitimate data to generate a replica signal of the tracking satellite (S830).

구체적으로, 반송파 위상 증가 값에 따라 추적 위성의 반송파가 생성된다. 이때, 재밍 처리 장치(130)에 의해 생성되는 반송파는 고분해능 반송파일 수 있다. Specifically, a carrier of the tracking satellite is generated according to the carrier phase increase value. At this time, the carrier wave generated by the jamming processing device 130 may be a high-resolution transfer file.

그리고, 추적 위성에 대응되는 코드가 생성되고, 항법 데이터와 추적 위성의 위상 정보에 기초하여 추적 위성에 대응되는 데이터가 생성된다.Then, a code corresponding to the tracking satellite is generated, and data corresponding to the tracking satellite is generated based on the navigation data and the phase information of the tracking satellite.

이때, 반송파, 코드, 데이터는 순차적으로 생성될 수 있으나, 소정의 클록에 의하여 동기화되어 생성될 수 있다.At this time, the carrier wave, the code, and the data may be sequentially generated, but may be generated in synchronization with a predetermined clock.

재밍 처리 장치(130)는 합성 대상인 위성 복제 신호를 선별하여 출력한다(S840). 위성 복제 신호의 선별은 상술한 선택 신호에 따라 처리될 수 있으며, 추적 위성의 신호 품질 또는 추적 위성의 재밍 가능성에 따라 선택 신호가 생성될 수 있다. 선택 신호 생성 방법은 상술한 항법 계산부(320)의 선택 신호 생성 방법과 동일하므로, 중복을 피하기 위하여 상세한 설명은 생략한다.The jamming processing device 130 selects and outputs the satellite replica signal to be synthesized (S840). The selection of the satellite replica signal can be processed according to the above-described selection signal, and a selection signal can be generated according to the signal quality of the tracking satellite or the jamming possibility of the tracking satellite. Since the selection signal generation method is the same as the selection signal generation method of the navigation calculation section 320 described above, detailed description is omitted in order to avoid redundancy.

재밍 처리 장치(130)는 출력된 복수개의 위성 복제 신호를 합성하여 디지털 합성 신호를 생성한다(S850). The jamming processing device 130 combines the output plurality of satellite replica signals to generate a digital synthesized signal (S850).

도 8에서 설명한 신호 처리는 모두 디지털 영역에서 이루어진다. 특히, 항재밍 신호에 기초한 추적 위성의 복제 신호 합성도 디지털 영역에서 이루어지므로, 복수 개의 추적 위성 신호 상호 간의 신호 간섭으로 인한 품질 저하를 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 기저 잡음의 발생을 방지할 수도 있다. The signal processing described in Fig. 8 is performed in the digital domain. Particularly, since the replication signal synthesis of the tracking satellite based on the anti-jamming signal is also performed in the digital domain, quality deterioration due to signal interference between a plurality of tracking satellite signals can be prevented, and base noise can be prevented .

이상에서의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 나타낸 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 구성의 결합, 분리, 치환 및 변경 등의 다양한 수정 및 변형이 가능할 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 inventions. , Separation, substitution, and alteration of the invention will be apparent to those skilled in the art.

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.Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

100: 위성 항법 시스템 110: 배열 안테나
120: 위성 항법 수신기 130: 재밍 처리 장치
210: 주파수 하향 변환부 220: 재밍 처리부
230: 주파수 상향 변환부 310: 빔조향부
320: 항법 계산부 330: 신호 합성부
410: 조향부 420: 가중치 계산부
500: 상관기 510: 반송파 발생기
520: 반송파 곱셈기 530: 코드 발생기
540: 코드 곱셈기 550: 적분-덤프기
560: 복제 신호 생성기100: satellite navigation system 110: array antenna
120: satellite navigation receiver 130: jam processing device
210 frequency down conversion unit 220 jam processing unit
230: frequency up-conversion unit 310: beam steering unit
320: navigation calculation unit 330: signal synthesis unit
410: Steering section 420: Weight calculation section
500: Correlator 510: Carrier generator
520: Carrier multiplier 530: Code generator
540: Code multiplier 550: Integral-dump
560: Replication Signal Generator

Claims

1. An apparatus for jamming a satellite navigation system including an array antenna and a satellite navigation receiver for detecting position information from an RF satellite signal output from the array antenna,
N frequency downconverters for converting RF signals output from the array antenna into digital IF signals and outputting the digital IF signals;
Generating an anti-jamming signal by steering the N digital IF signals in the direction of the tracking satellite, generating a replica signal corresponding to each of the tracking satellites based on the anti-jamming signal, A jamming processing unit for generating a digital synthesized signal; And
And a frequency up-conversion unit for converting the digital composite signal into an analog RF signal and outputting the converted analog RF signal to the satellite navigation receiver,
The jam processing unit,
K beam steering units that steer each of the N IF signals in a tracking satellite direction based on direction information of the tracking satellite and form a null in a jamming direction to generate the anti-jamming signal; And
And a correlator for extracting the navigation data of each of the tracking satellites from the anti-jamming signal and generating a replica signal corresponding to each of the tracking satellites based on the navigation data.

delete

The method according to claim 1,
The jam processing unit,
A navigation calculation unit for analyzing the signal quality of each of the tracking satellites based on the navigation data, determining a satellite to be used for position detection according to an analysis result, and generating a selection signal;
A duplicate signal selector for selecting and outputting P replica signals among the K replica signals according to the selection signal; And
A signal synthesizer for synthesizing P replica signals output from the replica signal selector to generate the digital synthesized signal;
Wherein the jam processing unit further comprises:

The method of claim 3,
Wherein the navigation calculation unit analyzes jamability of each of the tracking satellites using at least one of an absolute magnitude of signal power received from the tracking satellite, a rate of change in signal power, and a relative signal strength, And the jamming processing apparatus of the satellite navigation system generates the selection signal.

The method according to claim 1,
The correlator comprises:
A carrier generator for generating a carrier of the tracking satellite in accordance with the carrier phase increase value;
A code generator for generating a code corresponding to the tracking satellite;
A data generator for generating data corresponding to the tracking satellite based on the navigation data and the phase information of the tracking satellite; And
At least one multiplier for synthesizing the carrier, the code, and the data to generate a replica signal of the tracking satellite;
And a jam processing unit of the satellite navigation system.

6. The method of claim 5,
Wherein the carrier generator is a high-resolution carrier generator for generating a high-resolution carrier wave.

1. A jamming method for a satellite navigation system including an array antenna and a satellite navigation receiver for detecting position information from an RF satellite signal output from the array antenna,
An N frequency down conversion step of converting the RF signal output from the array antenna into a digital IF signal and outputting the digital IF signal;
Generating an anti-jamming signal by steering the N digital IF signals in the direction of the tracking satellite, generating a replica signal corresponding to each of the tracking satellite based on the anti-jamming signal, A jamming processing step of generating a digital synthesized signal;
Converting the digital synthesized signal into an analog RF signal and outputting the converted analog RF signal to the satellite navigation receiver,
The jam processing step may include:
A K beam steering step of steering each of the N IF signals in a tracking satellite direction based on direction information of the tracking satellite and forming a null in a jamming direction to generate the anti-jamming signal; And
A step of extracting navigation data of each tracking satellite from the anti-jamming signal to track the satellite, and generating a replica signal corresponding to each of the tracking satellite based on the navigation data.

delete

8. The method of claim 7,
The jam processing step may include:
Analyzing the signal quality of each of the tracking satellites based on the navigation data, determining a satellite to be used for position detection according to an analysis result, and generating a selection signal;
Selecting and outputting P replica signals among the K replica signals according to the selection signal; And
Synthesizing the output P replica signals to generate the digital synthesized signal;
Further comprising the step of:

10. The method of claim 9,
Wherein the step of generating the selection signal comprises:
Analyzing the jamability of each of the tracking satellites using at least one of an absolute magnitude of the signal power received from the tracking satellite, a rate of change of the signal power, and a relative signal strength to generate the selection signal based on the jamming probability A method for jamming a satellite navigation system.

8. The method of claim 7,
The step of generating the replica signal comprises:
Generating a carrier of the tracking satellite in accordance with the carrier phase increase value;
Generating a code corresponding to the tracking satellite;
Generating data corresponding to the tracking satellite based on the navigation data and the phase information of the tracking satellite; And
Generating a replica signal of the tracking satellite by combining the carrier, the code, and the data;
Of the satellite navigation system.

12. The method of claim 11,
And the carrier wave is a high-resolution carrier wave.