KR102365934B1 - 일반화된 샘플링에 기초한 비모호 합성 이진 오프셋 반송파 신호 추적 방법 및 이를 수행하는 장치 - Google Patents

일반화된 샘플링에 기초한 비모호 합성 이진 오프셋 반송파 신호 추적 방법 및 이를 수행하는 장치 Download PDF

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Abstract

합성 이진 오프셋 반송파(Composite Binary Offset Carrier, CBOC) 신호를 수신하는 단계, 상기 CBOC 신호를 샘플링하여 N개의 자연샘플을 획득하는 단계 - 여기서, N은 3이상의 자연수이고, 상기 N개의 자연샘플 중 제1 자연샘플은 상기 CBOC 신호의 중앙부에 위치함 -, 상기 제1 자연샘플과 상기 CBOC 신호를 상관하여 상관함수를 생성하는 단계, 및 상기 상관함수를 이용하여 상기 CBOC 신호를 추적하는 단계를 포함하는 CBOC 신호 추적 방법 및 이를 수행하는 장치가 제공된다. 본 발명의 실시예들에 따른 CBOC 신호 추적 방법 및 이를 수행하는 장치에 따르면, CBOC 신호 추적 시 발생하는 모호성 문제를 해결할 수 있고, 우수한 성능, 낮은 복잡도, 또는 그 사이의 균형점을 사용자 의도에 따라 선택할 수 있다.

Description

일반화된 샘플링에 기초한 비모호 합성 이진 오프셋 반송파 신호 추적 방법 및 이를 수행하는 장치{METHOD FOR UNAMBIGOUS COMPOSITE BINARY OFFSET CARRIER SIGNAL TRACKING BASED ON GENERALIZED SAMPLING AND APPARATUS FOR PERFORMING THE SAME}
본 발명은 CBOC 신호를 추적하는 방법 및 이를 수행하는 장치에 관한 것이다.
위성항법시스템(Global Navigation Satellite System, GNSS)은 수신된 위성 신호와 해당 신호를 송신한 위성의 위치 정보를 기반으로 측위를 수행하는 시스템이다. 최근 유럽의 갈릴레오(Galileo)에서는 합성 이진 오프셋 반송파(Composite Binary Offset Carrier, CBOC)라 불리는 새로운 위성항법 신호를 사용하기 시작하였으며, 이는 기존의 GNSS 신호들에 비해 더 우수한 신호 추적 성능을 보여 주목을 받아 왔다.
GNSS에서 올바른 의사 거리(pseudo range)를 얻기 위해서는 시간 동기화가 매우 중요하다. CBOC 신호를 이용하여 의사 거리를 추적하기 위해서는 CBOC 신호의 주 첨두(main peak)를 추적하여야 하는데, CBOC 신호의 자기상관함수는 하나의 주 첨두와 여러 개의 주변 첨두(side peak)로 이루어져 있기 때문에 주변 첨두에서 신호가 추적되는 문제가 발생한다. 주변 첨두에서 신호가 추적되는 경우 원하는 위치 정보를 정확하게 획득하기 어려우며, 이를 모호성 문제(ambiguity problem)라고 한다.
그러나 이러한 문제점을 해결하기 위한 종래기술들은 CBOC 신호의 자기상관함수에서 주변 첨두를 제거하기 위하여 수신기의 구조를 복잡하게 설계해야 하는 문제점이 있다.
미국 등록특허공보 US 8,649,415 B2("SIGNALS, SYSTEM, METHOD AND APPARATUS", 등록일 2014. 2. 11.)
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 GNSS에서 CBOC 신호의 모호성 문제를 해결함에 있어서 우수한 성능, 낮은 복잡도, 또는 우수한 성능과 낮은 복잡도 사이의 균형점을 사용자 의도에 따라 선택할 수 있는 일반화된 비모호 CBOC 신호 추적 방법 및 이를 수행하는 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 이에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 CBOC 신호 추적 방법은 합성 이진 오프셋 반송파(Composite Binary Offset Carrier, CBOC) 신호를 수신하는 단계, 상기 CBOC 신호를 샘플링하여 N개의 자연샘플을 획득하는 단계 - 여기서, N은 3이상의 자연수이고, 상기 N개의 자연샘플 중 제1 자연샘플은 상기 CBOC 신호의 중앙부에 위치함 -, 상기 제1 자연샘플과 상기 CBOC 신호를 상관하여 상관함수를 생성하는 단계, 및 상기 상관함수를 이용하여 상기 CBOC 신호를 추적하는 단계를 포함한다.
일 측면에 따르면, 상기 상관함수를 생성하는 단계는 상기 제1 자연샘플 및 상기 제1 자연샘플과 상이한 적어도 하나의 제2 자연샘플을 결합하여 제3 자연샘플을 생성하는 단계, 및 상기 제3 자연샘플과 상기 CBOC 신호를 상관하여 상기 상관함수를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제3 자연샘플을 생성하는 단계는
Figure 112020080009160-pat00001
- 여기서, A, B는 각각의 자연샘플임 - 에 의해 상기 제3 자연샘플을 생성할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 적어도 하나의 제2 자연샘플의 개수는 신호 추적 성능과 복잡도에 기초하여 결정될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제2 자연샘플은 상기 제1 자연샘플을 기준으로 대칭인 곳에 위치할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 CBOC 신호의 샘플링 간격은 신호 추적 성능과 복잡도에 기초하여 결정될 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 CBOC 신호 추적 장치는 합성 이진 오프셋 반송파(Composite Binary Offset Carrier, CBOC) 신호를 수신하는 수신부, 상기 CBOC 신호를 샘플링하여 N개의 자연샘플을 획득하는 자연샘플 획득부 - 여기서 N은 3이상의 자연수이고, 상기 N개의 자연샘플 중 제1 자연샘플은 상기 CBOC 신호의 중앙부에 위치함 -, 상기 제1 자연샘플과 상기 CBOC 신호를 상관하여 상관함수를 생성하는 상관함수 생성부, 및 상기 상관함수를 이용하여 상기 CBOC 신호를 추적하는 신호 추적부를 포함한다.
일 측면에 따르면, 상기 상관함수 생성부는 상기 제1 자연샘플 및 상기 제1 자연샘플과 상이한 적어도 하나의 제2 자연샘플을 결합하여 제3 자연샘플을 생성하고, 상기 제3 자연샘플과 상기 CBOC 신호를 상관하여 상기 상관함수를 생성할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제3 자연샘플을 생성하는 것은
Figure 112020080009160-pat00002
- 여기서, A, B는 각각의 자연샘플임 - 에 의해 상기 제3 자연샘플을 생성하는 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 적어도 하나의 제2 자연샘플의 개수는 신호 추적 성능과 복잡도에 기초하여 결정될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제2 자연샘플은 상기 제1 자연샘플을 기준으로 대칭인 곳에 위치할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 CBOC 신호의 샘플링 간격은 신호 추적 성능과 복잡도에 기초하여 결정될 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 CBOC 신호 추적 장치는 합성 이진 오프셋 반송파(Composite Binary Offset Carrier, CBOC) 신호를 수신하는 수신수단, 및 상기 CBOC 신호를 샘플링하여 N개의 자연샘플을 획득 - 여기서 N은 3이상의 자연수이고, 상기 N개의 자연샘플 중 제1 자연샘플은 상기 CBOC 신호의 중앙부에 위치하고, 상기 제1 자연샘플은 N이 홀수인 경우 N/2+0.5번째 자연샘플이고, N이 짝수인 경우 N/2-1번째 또는 N/2번째 자연샘플임 - 하고, 상기 제1 자연샘플과 상기 CBOC 신호를 상관하여 상관함수를 생성하고, 상기 상관함수를 이용하여 상기 CBOC 신호를 추적하는 연산수단을 포함한다.
일 측면에 따르면, 상기 연산수단은 상기 제1 자연샘플 및 상기 제1 자연샘플과 상이한 적어도 하나의 제2 자연샘플을 결합하여 제3 자연샘플을 생성하고, 상기 제3 자연샘플과 상기 CBOC 신호를 상관하여 상기 상관함수를 생성할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제3 자연샘플을 생성하는 것은
Figure 112020080009160-pat00003
- 여기서, A, B는 각각의 자연샘플임 - 에 의해 상기 제3 자연샘플을 생성하는 것일 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 적어도 하나의 제2 자연샘플의 개수는 신호 추적 성능과 복잡도에 기초하여 결정될 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 제2 자연샘플은 상기 제1 자연샘플을 기준으로 대칭인 곳에 위치할 수 있다.
일 측면에 따르면, 상기 CBOC 신호의 샘플링 간격은 신호 추적 성능과 복잡도에 기초하여 결정될 수 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 합성 이진 오프셋 반송파(Composite Binary Offset Carrier, CBOC) 신호를 추적하기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 컴퓨터가: 상기 CBOC 신호를 수신하도록 하는 명령, 상기 CBOC 신호를 샘플링하여 N개의 자연샘플을 획득하도록 하는 명령 - 여기서 N은 3이상의 자연수이고, 상기 N개의 자연샘플 중 제1 자연샘플은 상기 CBOC 신호의 중앙부에 위치하고, 상기 제1 자연샘플은 N이 홀수인 경우 N/2+0.5번째 자연샘플이고, N이 짝수인 경우 N/2-1번째 또는 N/2번째 자연샘플임 -, 상기 제1 자연샘플과 상기 CBOC 신호를 상관하여 상관함수를 생성하도록 하는 명령, 및 상기 상관함수를 이용하여 상기 CBOC 신호를 추적하도록 하는 명령을 포함한다.
개시된 기술은 다음의 효과를 가질 수 있다. 다만, 특정 실시예가 다음의 효과를 전부 포함하여야 한다거나 다음의 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 개시된 기술의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.
전술한 본 발명의 실시예들에 따른 CBOC 신호 추적 방법 및 이를 수행하는 장치에 따르면, CBOC 신호 추적 시 발생하는 모호성 문제를 해결할 수 있고, 우수한 성능, 낮은 복잡도, 또는 그 사이의 균형점을 사용자 의도에 따라 선택할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CBOC 신호 추적 방법의 순서도이다.
도 2는 N = 5인 경우 자연샘플의 일 예를 도시한 것이다.
도 3은 제1 자연샘플과 CBOC 신호를 상관하여 생성한 상관함수와 CBOC 신호의 자기상관함수를 도시한 것이다.
도 4는 제3 자연샘플과 CBOC 신호를 상관하여 생성한 상관함수와 CBOC 신호의 자기상관함수를 도시한 것이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CBOC 신호 추적 장치의 구성도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CBOC 신호 추적 장치의 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
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.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 명확하고 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 CBOC 신호 추적 방법의 순서도이다.
도 1을 참조하면, 단계 S110은 CBOC(Composite Binary Offset Carrier) 신호를 수신하는 단계이다. CBOC 신호는 의사잡음신호(PRN)와 사인 위상의 부반송파가 곱해진 2개의 BOC 신호의 가중 합일 수 있다. 예를 들어, CBOC 신호는 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112020080009160-pat00004
여기서 P는 신호 전력이고, hi는 주기가 T인 의사잡음신호의 i번째 칩(chip)이고, ra(t)는 [0, a)에서의 단위 직사각형 펄스이고, Tc는 의사잡음신호의 칩 주기이고, d(t)는 내비게이션 데이터이고, psc(t)는 구형파의 부반송파이다.
단계 S130은 CBOC 신호를 샘플링하여 N개의 자연샘플을 획득하는 단계이다. 여기서, N은 3이상의 자연수이고, N개의 자연샘플 중 제1 자연샘플은 CBOC 신호의 중앙부(center)에 위치한다. 즉, 제1 자연샘플은 N이 홀수인 경우 N/2 + 0.5번째 자연샘플이고, N이 짝수인 경우 N/2 - 1번째 및 N/2번째 자연샘플 중 어느 하나이다. CBOC 신호를 샘플링 할 때 샘플링 간격은 임의로 설정될 수 있다. 예를 들어, 샘플링 간격은 신호 추적 성능과 복잡도에 기초하여 결정될 수 있다.
도 2는 N = 5인 경우 자연샘플의 일 예를 도시한 것이다.
도 2를 참조하면, 본 예시에서 자연샘플의 총 개수는 5개(201, 203, 205, 207, 209)이고, 제1 자연샘플은 3(= 5/2 + 0.5)번째 자연샘플(205)이다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여 도 2의 예시를 이용하여 본 발명의 실시예들을 설명하지만, 자연샘플의 총 개수는 이에 한정되지 않는다.
다시 도 1을 참조하면, 단계 S150은 제1 자연샘플(205)과 CBOC 신호를 상관하여 상관함수를 생성하는 단계이다. 제1 자연샘플(205)과 CBOC 신호를 상관하여 생성한 상관함수와 CBOC 신호의 자기상관함수를 도 3에 도시하였다. 도 3을 참조하면, 제1 자연샘플(205)과 CBOC 신호를 상관하여 생성한 상관함수(301)는 CBOC 신호의 자기상관함수(303)보다 폭이 더 좁은 주 첨두와 크기가 더 작은 주변 첨두를 갖는다.
상관함수(301)에 의하면 샘플이 지연되어 CBOC 신호의 항상 음인 부분 또는 항상 양인 부분과 동기화되는 경우 낮은 상관값을 얻기 때문에 자기상관함수(303)에 비하여 모호성의 발생을 완화시킬 수 있다. 이에 따라 낮은 복잡도가 요구되는 경우 자기상관함수(303) 대신 상관함수(301)를 사용하여 모호성 문제를 완화하면서 낮은 복잡도로 신호 추적기를 구현할 수 있다.
한편, 성능 향상이 요구되는 경우 제1 자연샘플(205)뿐만 아니라 자연샘플을 추가적으로 결합하여 비모호 상관함수를 생성할 수 있다. 이 경우 제1 자연샘플(205) 및 제1 자연샘플과 상이한 적어도 하나의 제2 자연샘플을 결합하여 제3 자연샘플을 생성하고, 제3 자연샘플과 CBOC 신호를 상관하여 상관함수를 생성할 수 있다. 도 2의 예시에서 제2 자연샘플은 201, 203, 207, 및 209 중 적어도 하나일 수 있다. 이때 제2 자연샘플은 제1 자연샘플을 기준으로 대칭인 곳에 위치하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 도 2의 예시에서 2개의 제2 자연샘플을 추가적으로 결합하는 경우 1번째 자연샘플(201) 및 5번째 자연샘플(209)을 제1 자연샘플(205)에 추가적으로 결합하는 것이 바람직하다. 제3 자연샘플은 [수학식 2]에 의해 생성될 수 있다.
Figure 112020080009160-pat00005
여기서, A, B는 각각의 자연샘플이다.
예를 들어, 도 2의 자연샘플(201)과 자연샘플(209)을 추가적으로 결합하는 경우 자연샘플(201)과 자연샘플(209)을 [수학식 2]를 이용하여 결합한 후 그 결과를 제1 자연샘플(205)과 [수학식 2]를 이용하여 다시 결합할 수 있다. 제3 자연샘플과 CBOC 신호를 상관하여 생성한 상관함수와 CBOC 신호의 자기상관함수를 도 4에 도시하였다. 도 4를 참조하면, 제3 자연샘플과 CBOC 신호를 상관하여 생성한 상관함수(401)는 도 3의 상관함수(301)보다 주변 첨두가 더욱 완화되었으며, 이러한 성질은 제2 자연샘플의 개수가 클수록 우수해진다. 제2 자연샘플의 개수는 신호 추적 성능과 복잡도에 기초하여 결정될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 단계 S170은 상관함수를 이용하여 CBOC 신호를 추적하는 단계이다. CBOC 신호 추적 성능은 자연샘플의 개수(N)가 클수록, 자연샘플의 샘플링 간격이 작을수록, 또는 제1 자연샘플과 결합시키는 제2 자연샘플의 개수가 클수록 향상되며, 그에 따른 복잡도 증가를 감수해야 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 CBOC 신호 추적 장치의 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 CBOC 신호 추적 장치(500)는 수신부(520), 자연샘플 획득부(540), 상관함수 생성부(560), 및 신호 추적부(580)를 포함한다. 이외에도 CBOC 신호 추적 장치(500)는 필요에 따라 안테나, 저역 통과 필터, 합산기, 비교기, 로컬 신호 생성기, 루프 필터, 오실레이터, 지연 고정 루프 등을 더 포함할 수 있다.
수신부(520)는 CBOC 신호를 수신한다. 상술한 바와 같이 CBOC 신호는 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
자연샘플 획득부(540)는 CBOC 신호를 샘플링하여 N개의 자연샘플을 획득한다. 여기서, N은 3이상의 자연수이고, N개의 자연샘플 중 제1 자연샘플은 CBOC 신호의 중앙부(center)에 위치한다. 즉, 제1 자연샘플은 N이 홀수인 경우 N/2 + 0.5번째 자연샘플이고, N이 짝수인 경우 N/2 - 1번째 및 N/2번째 자연샘플 중 어느 하나이다. CBOC 신호를 샘플링 할 때 샘플링 간격은 임의로 설정될 수 있다. 예를 들어, 샘플링 간격은 신호 추적 성능과 복잡도에 기초하여 결정될 수 있다.
상관함수 생성부(560)는 제1 자연샘플과 CBOC 신호를 상관하여 상관함수를 생성한다. 이와 같이 생성된 상관함수는 CBOC 신호의 자기상관함수보다 폭이 더 좁은 주 첨두와 크기가 더 작은 주변 첨두를 갖는다.
한편, 성능 향상이 요구되는 경우 상관함수 생성부(560)는 제1 자연샘플뿐만 아니라 자연샘플을 추가적으로 결합하여 비모호 상관함수를 생성할 수 있다. 이 경우 제1 자연샘플 및 제1 자연샘플과 상이한 적어도 하나의 제2 자연샘플을 결합하여 제3 자연샘플을 생성하고, 제3 자연샘플과 CBOC 신호를 상관하여 상관함수를 생성할 수 있다. 이때 제2 자연샘플은 제1 자연샘플을 기준으로 대칭인 곳에 위치하는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이 제3 자연샘플은 [수학식 2]에 의해 생성될 수 있다.
신호 추적부(580)는 상관함수를 이용하여 CBOC 신호를 추적한다. CBOC 신호 추적 성능은 자연샘플의 개수(N)가 클수록, 자연샘플의 샘플링 간격이 작을수록, 또는 제1 자연샘플과 결합시키는 제2 자연샘플의 개수가 클수록 향상되며, 그에 따른 복잡도 증가를 감수해야 한다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CBOC 신호 추적 장치의 구성도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CBOC 신호 추적 장치(600)는 수신수단(620) 및 연산수단(640)을 포함한다. 이외에도 CBOC 신호 추적 장치(500)는 필요에 따라 안테나, 저역 통과 필터, 합산기, 비교기, 로컬 신호 생성기, 루프 필터, 오실레이터, 지연 고정 루프 등을 더 포함할 수 있다.
수신수단(620)은 CBOC 신호를 수신한다. 상술한 바와 같이 CBOC 신호는 [수학식 1]과 같이 나타낼 수 있다.
연산수단(640)은 CBOC 신호를 샘플링하여 N개의 자연샘플을 획득한다. 여기서, N은 3이상의 자연수이고, N개의 자연샘플 중 제1 자연샘플은 CBOC 신호의 중앙부(center)에 위치한다. 즉, 제1 자연샘플은 N이 홀수인 경우 N/2 + 0.5번째 자연샘플이고, N이 짝수인 경우 N/2 - 1번째 및 N/2번째 자연샘플 중 어느 하나이다. CBOC 신호를 샘플링 할 때 샘플링 간격은 임의로 설정될 수 있다. 예를 들어, 샘플링 간격은 신호 추적 성능과 복잡도에 기초하여 결정될 수 있다.
또한 연산수단(640)은 제1 자연샘플과 CBOC 신호를 상관하여 상관함수를 생성한다. 이와 같이 생성된 상관함수는 CBOC 신호의 자기상관함수보다 폭이 더 좁은 주 첨두와 크기가 더 작은 주변 첨두를 갖는다.
한편, 성능 향상이 요구되는 경우 연산수단(640)은 제1 자연샘플뿐만 아니라 자연샘플을 추가적으로 결합하여 비모호 상관함수를 생성할 수 있다. 이 경우 제1 자연샘플 및 제1 자연샘플과 상이한 적어도 하나의 제2 자연샘플을 결합하여 제3 자연샘플을 생성하고, 제3 자연샘플과 CBOC 신호를 상관하여 상관함수를 생성할 수 있다. 이때 제2 자연샘플은 제1 자연샘플을 기준으로 대칭인 곳에 위치하는 것이 바람직하다. 상술한 바와 같이 제3 자연샘플은 [수학식 2]에 의해 생성될 수 있다.
또한 연산수단(640)은 신호 추적부(580)는 상관함수를 이용하여 CBOC 신호를 추적한다. CBOC 신호 추적 성능은 자연샘플의 개수(N)가 클수록, 자연샘플의 샘플링 간격이 작을수록, 또는 제1 자연샘플과 결합시키는 제2 자연샘플의 개수가 클수록 향상되며, 그에 따른 복잡도 증가를 감수해야 한다.
전술한 본 발명에 따른 CBOC 신호 추적 방법은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현되는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 컴퓨터 시스템에 의하여 해독될 수 있는 데이터가 저장된 모든 종류의 기록매체를 포함한다. 예를 들어, ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래시 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.
이상에서 도면 및 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명의 보호범위가 상기 도면 또는 실시예에 의해 한정되는 것을 의미하지는 않으며 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
500: CBOC 신호 추적 장치
520: 수신부
540: 자연샘플 획득부
560: 상관함수 생성부
580: 신호 추적부

Claims (19)

  1. 합성 이진 오프셋 반송파(Composite Binary Offset Carrier, CBOC) 신호를 수신하는 단계;
    상기 CBOC 신호를 샘플링하여 N개의 자연샘플을 획득하는 단계 - 여기서, N은 3이상의 자연수이고, 상기 N개의 자연샘플 중 제1 자연샘플은 상기 CBOC 신호의 중앙부에 위치함 -;
    상기 제1 자연샘플과 상기 CBOC 신호를 상관하여 상관함수를 생성하는 단계; 및
    상기 상관함수를 이용하여 상기 CBOC 신호를 추적하는 단계를 포함하고,
    상기 상관함수를 생성하는 단계는,
    상기 제1 자연샘플 및 상기 제1 자연샘플과 상이한 적어도 하나의 제2 자연샘플을 결합하여 제3 자연샘플을 생성하는 단계; 및
    상기 제3 자연샘플과 상기 CBOC 신호를 상관하여 상기 상관함수를 생성하는 단계를 포함하며,
    상기 제3 자연샘플에 기반하여 생성된 상관함수는 상기 제1 자연샘플에 기반하여 생성된 상관함수보다 주변 첨두의 크기가 더 작은 것을 특징으로 하는 CBOC 신호 추적 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3 자연샘플을 생성하는 단계는
    Figure 112021145514984-pat00006

    - 여기서, A, B는 각각의 자연샘플임 - 에 의해 상기 제3 자연샘플을 생성하는, CBOC 신호 추적 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제2 자연샘플의 개수는 신호 추적 성능과 복잡도에 기초하여 결정되는, CBOC 신호 추적 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 자연샘플은 상기 제1 자연샘플을 기준으로 대칭인 곳에 위치하는, CBOC 신호 추적 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 CBOC 신호의 샘플링 간격은 신호 추적 성능과 복잡도에 기초하여 결정되는, CBOC 신호 추적 방법.
  7. 합성 이진 오프셋 반송파(Composite Binary Offset Carrier, CBOC) 신호를 수신하는 수신부;
    상기 CBOC 신호를 샘플링하여 N개의 자연샘플을 획득하는 자연샘플 획득부 - 여기서 N은 3이상의 자연수이고, 상기 N개의 자연샘플 중 제1 자연샘플은 상기 CBOC 신호의 중앙부에 위치함 -;
    상기 제1 자연샘플과 상기 CBOC 신호를 상관하여 상관함수를 생성하는 상관함수 생성부; 및
    상기 상관함수를 이용하여 상기 CBOC 신호를 추적하는 신호 추적부를 포함하고,
    상기 상관함수 생성부는,
    상기 제1 자연샘플 및 상기 제1 자연샘플과 상이한 적어도 하나의 제2 자연샘플을 결합하여 제3 자연샘플을 생성하고,
    상기 제3 자연샘플과 상기 CBOC 신호를 상관하여 상기 상관함수를 생성하며,
    상기 제3 자연샘플에 기반하여 생성된 상관함수는 상기 제1 자연샘플에 기반하여 생성된 상관함수보다 주변 첨두의 크기가 더 작은 것을 특징으로 하는 CBOC 신호 추적 장치.
  8. 삭제
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제3 자연샘플을 생성하는 것은
    Figure 112021145514984-pat00007

    - 여기서, A, B는 각각의 자연샘플임 - 에 의해 상기 제3 자연샘플을 생성하는 것인, CBOC 신호 추적 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제2 자연샘플의 개수는 신호 추적 성능과 복잡도에 기초하여 결정되는, CBOC 신호 추적 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제2 자연샘플은 상기 제1 자연샘플을 기준으로 대칭인 곳에 위치하는, CBOC 신호 추적 장치.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 CBOC 신호의 샘플링 간격은 신호 추적 성능과 복잡도에 기초하여 결정되는, CBOC 신호 추적 장치.
  13. 합성 이진 오프셋 반송파(Composite Binary Offset Carrier, CBOC) 신호를 수신하는 수신수단; 및
    상기 CBOC 신호를 샘플링하여 N개의 자연샘플을 획득 - 여기서 N은 3이상의 자연수이고, 상기 N개의 자연샘플 중 제1 자연샘플은 상기 CBOC 신호의 중앙부에 위치하고, 상기 제1 자연샘플은 N이 홀수인 경우 N/2+0.5번째 자연샘플이고, N이 짝수인 경우 N/2-1번째 또는 N/2번째 자연샘플임 - 하고,
    상기 제1 자연샘플과 상기 CBOC 신호를 상관하여 상관함수를 생성하고,
    상기 상관함수를 이용하여 상기 CBOC 신호를 추적하는 연산수단을 포함하고,
    상기 연산수단은,
    상기 제1 자연샘플 및 상기 제1 자연샘플과 상이한 적어도 하나의 제2 자연샘플을 결합하여 제3 자연샘플을 생성하고,
    상기 제3 자연샘플과 상기 CBOC 신호를 상관하여 상기 상관함수를 생성하며,
    상기 제3 자연샘플에 기반하여 생성된 상관함수는 상기 제1 자연샘플에 기반하여 생성된 상관함수보다 주변 첨두의 크기가 더 작은 것을 특징으로 하는 CBOC 신호 추적 장치.
  14. 삭제
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제3 자연샘플을 생성하는 것은
    Figure 112021145514984-pat00008

    - 여기서, A, B는 각각의 자연샘플임 - 에 의해 상기 제3 자연샘플을 생성하는 것인, CBOC 신호 추적 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제2 자연샘플의 개수는 신호 추적 성능과 복잡도에 기초하여 결정되는, CBOC 신호 추적 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제2 자연샘플은 상기 제1 자연샘플을 기준으로 대칭인 곳에 위치하는, CBOC 신호 추적 장치.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 CBOC 신호의 샘플링 간격은 신호 추적 성능과 복잡도에 기초하여 결정되는, CBOC 신호 추적 장치.
  19. 합성 이진 오프셋 반송파(Composite Binary Offset Carrier, CBOC) 신호를 추적하기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체에 있어서, 상기 컴퓨터 프로그램은 상기 컴퓨터가
    상기 CBOC 신호를 수신하도록 하는 명령;
    상기 CBOC 신호를 샘플링하여 N개의 자연샘플을 획득하도록 하는 명령 - 여기서 N은 3이상의 자연수이고, 상기 N개의 자연샘플 중 제1 자연샘플은 상기 CBOC 신호의 중앙부에 위치하고, 상기 제1 자연샘플은 N이 홀수인 경우 N/2+0.5번째 자연샘플이고, N이 짝수인 경우 N/2-1번째 또는 N/2번째 자연샘플임 -;
    상기 제1 자연샘플과 상기 CBOC 신호를 상관하여 상관함수를 생성하도록 하는 명령; 및
    상기 상관함수를 이용하여 상기 CBOC 신호를 추적하도록 하는 명령을 포함하고,
    상기 상관함수를 생성하도록 하는 명령은,
    상기 제1 자연샘플 및 상기 제1 자연샘플과 상이한 적어도 하나의 제2 자연샘플을 결합하여 제3 자연샘플을 생성하도록 하는 명령; 및
    상기 제3 자연샘플과 상기 CBOC 신호를 상관하여 상기 상관함수를 생성하도록 하는 명령을 포함하며,
    상기 제3 자연샘플에 기반하여 생성된 상관함수는 상기 제1 자연샘플에 기반하여 생성된 상관함수보다 주변 첨두의 크기가 더 작은 것을 특징으로 하는 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.
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