KR20110067908A - Apparatus for generating satellite navigation signal - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An apparatus for generating a satellite navigating signal is provided to reduce time required for generating the signal by determining a pseudo range calculating period and calculating a pseudo range per period. CONSTITUTION: An orbit generating part(100) generates the orbit of a satellite based on the orbit element of the satellite. An offset generating part(200) generates the ion layer offset and convection layer offset and the clock offset of the satellite. A pseudo range generating part(420) calculates a real range between the satellite and a receiving unit. A navigation data generating part(300) generates navigation data based on satellite orbit parameters and offset parameters. A carrier wave generating part(470) generates carrier wave corresponding to the central frequency of an IF signal.

Description

위성 항법 신호 생성 장치{Apparatus for generating satellite navigation signal}Apparatus for generating satellite navigation signal

본 발명은 위성 항법 시스템에서의 신호 생성 시뮬레이터에 관한 것으로, 특히 위성 항법 시스템에서 소프트웨어를 기반으로 하여 위성 항법을 위한 신호를 발생하는 위성 항법 신호 생성 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a signal generation simulator in a satellite navigation system, and more particularly, to a satellite navigation signal generating device for generating a signal for satellite navigation based on software in a satellite navigation system.

일반적으로 위성 항법 신호의 생성을 위한 시뮬레이터의 개발은 하드웨어적인 요소인 무선 주파수(Radio Frequence; RF) 신호 처리부가 필요 없이 디지털 중간 주파수(Intermediate Frequence; IF) 신호를 생성함으로써 소프트웨어 항법 수신기의 효과적인 검증을 위하여 구현되었다. In general, the development of a simulator for the generation of a satellite navigation signal is an effective verification of a software navigation receiver by generating a digital intermediate frequency (IF) signal without the need for a hardware frequency radio frequency (RF) signal processor. Was implemented.

이와 같이 하드웨어를 기반으로 하여 구현한 것이 아니라 소프트웨어를 기반으로 하여 구현을 추구함으로써, 유연성 및 비용에 있어서의 절감을 가져올 수 있다. 그러나 소프트웨어를 기반으로 하는 시뮬레이터에 의해 신호를 생성하는 경우에는 하드웨어를 기반으로 하는 신호 생성기에 의해 신호를 생성하는 경우에 비하 여 많은 시간이 소요된다. Thus, by implementing the implementation based on the software rather than the hardware based implementation, flexibility and cost can be reduced. However, generating a signal by a software-based simulator is more time consuming than generating a signal by a hardware-based signal generator.

따라서 유연성 및 비용에 있어서의 절감뿐만 아니라 신호를 생성하는 시간을 줄일 수 있는 소프트웨어를 기반으로 하여 신호를 생성하기 위한 시뮬레이터의 구현이 요구된다. Therefore, there is a need for a simulator for generating signals based on software that can reduce signal generation time as well as flexibility and cost reduction.

따라서 본 발명의 목적은, 위성 항법 신호를 생성하기 위한 위성과 수신기간의 의사 거리 계산 주기를 결정하여 위성 항법 신호의 특성을 반영할 수 있도록 의사 거리 생성 주기 단위로 생성된 의사 거리를 기반으로 신호를 생성하는 장치를 제공하는 데에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to determine a pseudo distance calculation period between a satellite and a receiver for generating a satellite navigation signal to reflect the characteristics of the satellite navigation signal, based on the pseudo distance generated in units of the pseudo distance generation period. It is to provide a device for generating a.

그 외의 본 발명에서 제공하고자 하는 목적은, 하기의 설명 및 본 발명의 실시 예들에 의하여 파악될 수 있다. Other objects to be provided by the present invention can be understood by the following description and embodiments of the present invention.

이를 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 위성 항법 신호 생성 장치는, 위성의 위치 및 속도 정보와 수신기의 위치 및 속도 정보를 기반으로 미리 결정된 의사 거리 생성 주기에서 상기 위성과 상기 수신기 간의 실제 거리를 계산하고, 이온층/대류층/시계 오차에 의해 계산된 거리 지연 값을 상기 계산된 실제 거리에 가산하여 의사 거리를 생성하는 의사 거리 생성부; 미리 설정된 비트 및 코드 각각에 대응하는 시간 값을 기반으로 상기 생성된 의사 거리에 상응하는 시간을 비트 및 코드 정보로 변환하는 신호 변환부; 상기 위성의 위치 및 속도 정보와 상기 수신기의 위치 및 속도 정보를 이용하여 두 지점의 움직임으로 발생하는 도플러 및 상기 두 지점간의 신호의 세기를 계산하는 도플러/파워 계산부; 중간 주파수 신호의 중심 주파수에 상응하는 반송파에 상기계산된 도플러 성분을 가산하여 최종 반송파를 출력하는 반송파 생성부; 및 상기 신호 변환부에 의해 변환된 신호에 상기 최종 반송파를 곱한 후 양자화하여 중간 주파수 신호를 생성하는 중간 주파수 항법 데이터 생성부를 포함한다. To this end, the satellite navigation signal generating apparatus according to an embodiment of the present invention, the actual distance between the satellite and the receiver in a pseudo-range generation period predetermined based on the position and speed information of the satellite and the position and speed information of the receiver. A pseudo distance generator for calculating a pseudo distance by adding the distance delay value calculated by the ion layer / convection layer / clock error to the calculated actual distance; A signal converter converting a time corresponding to the generated pseudo distance into bit and code information based on a time value corresponding to each of a preset bit and code; A Doppler / power calculator configured to calculate the Doppler generated by the movement of two points and the signal strength between the two points by using the position and velocity information of the satellite and the position and velocity information of the receiver; A carrier generation unit configured to add the calculated Doppler component to a carrier corresponding to the center frequency of the intermediate frequency signal and output a final carrier; And an intermediate frequency navigation data generator for generating an intermediate frequency signal by multiplying and then quantizing the signal converted by the signal converter.

상술한 바와 같은 본 발명은, 의사 거리 계산 주기를 결정하여 해당 주기마다 의사 거리를 계산함으로써 신호의 정밀도 및 신호 생성에 소요되는 시간을 줄일 수 있는 이점이 있다. As described above, the present invention has the advantage of reducing the precision of the signal and the time required for signal generation by determining the pseudo distance calculation period and calculating the pseudo distance for each period.

한편 그 외의 다양한 효과는 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 것이다.On the other hand various other effects will be disclosed directly or implicitly in the detailed description of the embodiments of the present invention to be described later.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 그리고 후술하는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자 및 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. In the following description of the present invention, when it is determined that a detailed description of a known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to intentions or customs of users and operators. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification.

본 발명에서는 위성 항법 신호 생성 시뮬레이터를 구성하는 IF 신호 생성부에서 위성의 위치와 수신기의 위치를 이용하여 의사 거리를 생성 후 신호 변환하는 시간을 최소화하기 위하여 최적의 의사 거리 생성 주기를 결정하도록 하고, 결정된 의사 거리 생성 주기에 의하여 항법 신호를 생성하는 방안을 제공한다. In the present invention, the IF signal generator constituting the satellite navigation signal generation simulator to determine the optimal pseudo distance generation period in order to minimize the time to convert the signal after generating the pseudo distance using the position of the satellite and the position of the receiver, A method of generating a navigation signal by the determined pseudo distance generation period is provided.

또한, 본 발명에서는 위성 항법 신호의 생성을 위한 시뮬레이터를 구현함에 있어, 결정된 의사 거리 생성 주기에 의해 실제 신호와 유사한 신호를 생성하는 방안을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for generating a signal similar to the actual signal by the determined pseudo distance generation period in implementing the simulator for generating the satellite navigation signal.

한편, 위성의 궤도 정보를 이용한 위성의 위치 정보 및 수신기의 위치 정보를 이용하여 의사 거리를 계산함에 있어, 종래 샘플 단위로 계산하는 방법과 임의의 의사 거리 생성 주기를 이용하여 신호를 생성하는 방법이 있다. On the other hand, in calculating the pseudo distance using the satellite position information and the receiver position information using the orbit information of the satellite, the conventional method of calculating in units of samples and a method of generating a signal using an arbitrary pseudo distance generation period have.

그러나, 이러한 방법들은 실제 위성 신호와 가장 유사한 신호를 생성할 수 있으나 계산량이 많아 신호 생성 시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 또한 임의의 생성 주기를 설정하여 신호를 생성하는 방법은 생성 주기에 따라 시간은 적게 소요될 수 있으나 실제 신호의 특성을 제때 반영하기 어렵다는 단점이 있다.However, these methods can generate a signal most similar to a real satellite signal, but it has a disadvantage in that a large amount of calculation takes a long time. In addition, a method of generating a signal by setting an arbitrary generation period may take less time depending on the generation period, but has a disadvantage in that it is difficult to reflect the characteristics of the actual signal in time.

따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 신호 생성 초기에 샘플단위로 의사 거리를 생성하도록 하고, 생성된 의사 거리를 신호 변환하였을 때 이전 신호와 다른 특성을 갖는 시점(의사 거리 생성 주기)을 획득한 후 의사 거리 생성 주기를 기반으로 의사 거리를 계산하여 신호를 생성하고자 한다.Therefore, in order to solve this problem, the present invention is to generate a pseudo distance in the unit of a sample at the beginning of signal generation, and obtain a viewpoint (pseudo distance generation period) having a different characteristic from the previous signal when the generated pseudo distance is signal converted. After that, we want to generate the signal by calculating the pseudo distance based on the pseudo distance generation cycle.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 항법 신호의 생성을 위한 시뮬레이터의 블록도이다. 1 is a block diagram of a simulator for generating a navigation signal according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 항법 신호의 생성을 위한 시뮬레이터는 궤도 생성부(100), 오차 생성부(200), 항법 데이터 생성부(300) 및 신호 생성부(400)를 포함한다. Referring to FIG. 1, a simulator for generating a navigation signal according to an embodiment of the present invention includes a trajectory generator 100, an error generator 200, a navigation data generator 300, and a signal generator 400. It includes.

궤도 생성부(100)는 위성의 궤도 요소를 기반으로 하여 위성의 궤도를 생성하고, 상기 생성된 궤도상에서 위성의 위치 정보를 생성한다. The orbit generating unit 100 generates the orbit of the satellite based on the orbit element of the satellite, and generates the position information of the satellite on the generated orbit.

오차 생성부(200)는 환경 오차 요인인 이온층 및 대류층 오차와 위성의 시계 오차를 생성하고, 상기 생성된 이온층 및 대류층 오차와 위성의 시계 오차를 기반으로 하는 오차 정보를 항법 데이터 생성부(300)와 신호 생성부(400)로 출력한다.The error generator 200 generates an ion layer and a convective layer error and a clock error of the satellite, which are environmental error factors, and calculates error information based on the generated ion layer and convective layer error and the clock error of the satellite. 300 and the signal generator 400.

항법 데이터 생성부(300)는 상기 궤도 생성부(100)로부터 수신된 위성 궤도 파라미터와 상기 오차 생성부(200)로부터 제공되는 오차 파라미터를 기반으로 하여 항법 데이터를 생성한다.The navigation data generator 300 generates navigation data based on the satellite orbit parameters received from the orbit generator 100 and the error parameters provided from the error generator 200.

신호 생성부(400)는 상기 궤도 생성부(100)에 의해 생성된 위성의 위치 정보와 상기 오차 생성부(200)에 의해 생성된 지연 오차 및 상기 항법 데이터 생성부(300)에 의해 생성된 항법 데이터를 기반으로 하여 중간 주파수 형태의 신호를 생성한다. The signal generator 400 may include satellite position information generated by the orbit generator 100, delay errors generated by the error generator 200, and navigation generated by the navigation data generator 300. Based on the data, a signal in the form of an intermediate frequency is generated.

상기와 같은 신호 생성부(400)의 구체적인 동작을 이하에서 도 2를 참조하여 설명한다. A detailed operation of the signal generator 400 as described above will be described below with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 생성부의 구체적인 구성을 보여주는 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating a detailed configuration of a signal generator according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 신호 생성부(400)는, 의사 거리를 생성하기 위하여 궤도 생성부(100)로부터 위성의 위치 및 속도 정보를 수신하고, 오차 생성부(200)로부터 이온층, 대류층, 시계오차와 관련된 지연 값을 수신하며, 항법 데이터 생성부(300)로부터 항법 데이터를 수신한다. Referring to FIG. 2, the signal generator 400 receives satellite position and velocity information from the orbit generator 100 to generate a pseudo distance, and an ion layer, a convection layer, and a clock from the error generator 200. Receives a delay value associated with the error, and receives the navigation data from the navigation data generation unit 300.

의사 거리 생성부(420)는 위성과 수신기간의 실제 거리를 계산하고 오차 성분을 포함한 의사 거리를 생성한다. 이때 상기 의사 거리 생성부(420)는 위성과 수신기간의 거리를 계산하기 위하여 위성의 위치와 수신기의 위치를 알 수 있어야 한다. 따라서, 의사 거리 생성부(420)는 상기 궤도 생성부(100)로부터 수신한 위성의 위치 및 속도 정보를 이용하여 위성의 위치를 생성한다. 그리고 상기 의사 거리 생성부(420)는 수신기의 위치 및 속도 정보를 이용하여 수신기의 위치를 생성한다. 그 후 상기 의사 거리 생성부(420)는 앞에서 생성한 두 위치 간의 실제 거리를 계산한다. The pseudo distance generator 420 calculates an actual distance between the satellite and the receiver and generates a pseudo distance including an error component. At this time, the pseudo distance generator 420 must know the position of the satellite and the position of the receiver to calculate the distance between the satellite and the receiver. Therefore, the pseudo distance generator 420 generates a satellite position by using the position and velocity information of the satellite received from the orbit generator 100. The pseudo distance generator 420 generates a position of the receiver by using the position and velocity information of the receiver. Thereafter, the pseudo distance generator 420 calculates an actual distance between the two positions generated above.

또한, 의사 거리 생성부(420)는 상기 오차 생성부(200)로부터 수신된 거리의 오차 성분인 이온층/대류층/시계오차를 이용하여 오차에 해당하는 거리 지연 값을 계산한다. 그리고, 의사 거리 생성부(420)는 상기 계산된 실제 거리와 상기 계산된 거리 지연 값을 더하여 의사 거리를 최종적으로 생성한다. 이때 상기 의사 거리 생성부(420)는 상기 최종적인 의사 거리를 의사 거리 생성 주기 결정부(410)에 의해 결정된 의사 거리 생성 주기에 따라 생성한다.In addition, the pseudo distance generator 420 calculates a distance delay value corresponding to the error using an ion layer / convection layer / clock error, which is an error component of the distance received from the error generator 200. The pseudo distance generator 420 finally generates a pseudo distance by adding the calculated actual distance and the calculated distance delay value. At this time, the pseudo distance generator 420 generates the final pseudo distance according to the pseudo distance generation period determined by the pseudo distance generation period determiner 410.

신호 변환부(430)는, 상기 의사 거리 생성부(420)에 의해 생성된 의사 거리 정보를 코드 생성부(450)에 의해 생성된 코드 및 상기 항법 데이터 생성부(300)로부터 수신된 항법 데이터를 기반으로 하여 실제 신호로 변환한다. 즉 상기 생성된 의사 거리를 비트, 코드정보로 변환하는데, 상기 생성된 의사 거리에 해당하는 시간을 비트 및 코드로 나타내는 시간으로 변환한다. 예를 들어, 1 비트를 20ms로 변환하고, 1코드를 1ms로 변환하며, 1칩을 1/1023 ms로 변환할 수 있다.The signal converter 430 converts the pseudo distance information generated by the pseudo distance generator 420 into a code generated by the code generator 450 and navigation data received from the navigation data generator 300. Based on the conversion to the actual signal. That is, the generated pseudo distance is converted into bits and code information, and the time corresponding to the generated pseudo distance is converted into time represented by bits and codes. For example, one bit can be converted to 20 ms, one code can be converted to 1 ms, and one chip can be converted to 1/1023 ms.

도플러/파워(Doppler/Power) 계산부(460)는 상기 궤도 생성부(100)로부터 수신된 위성의 위치 및 속도 정보와 수신기의 위치 및 속도 정보를 입력으로 하여 상기 위성의 위치 및 상기 수신기의 위치에 상응하는 두 지점의 움직임으로 발생하는 도플러를 계산하다. 또한, 상기 위성의 위치 및 상기 수신기의 위치에 상응하는 두 지점 간의 신호의 세기를 계산한다.The Doppler / Power calculator 460 receives the position and velocity information of the satellite and the position and velocity information of the receiver, which are received from the orbit generator 100, and inputs the position of the satellite and the position of the receiver. Calculate the Doppler resulting from the movement of two points corresponding to. In addition, the strength of the signal between two points corresponding to the position of the satellite and the position of the receiver is calculated.

반송파(Carrier) 생성부(470)는 IF 신호의 중심 주파수에 해당하는 반송파를 생성한다. 그리고 상기 생성한 반송파에 상기 도플러/파워 계산부(460)에 의해 생성된 도플러 성분을 가산한다. The carrier generator 470 generates a carrier corresponding to the center frequency of the IF signal. The Doppler component generated by the Doppler / power calculator 460 is added to the generated carrier.

IF 데이터 생성부(440)는 상기 신호 변환부(430)에 의해 생성된 신호와 상기 반송파 생성부(470)에서 생성된 반송파를 곱한 후 양자화하여 디지털 형태의 중간주파수(IF) 신호를 생성한다. 이렇게 생성된 IF 신호는 실제 환경에서 항법 수신기가 RF신호를 처리하여 베이스 밴드 처리를 위한 입력 신호를 생성한 것과 동일한 신호이다.The IF data generator 440 multiplies the signal generated by the signal converter 430 with the carrier generated by the carrier generator 470 and quantizes the signal to generate a digital intermediate frequency (IF) signal. The generated IF signal is the same signal that the navigation receiver processes the RF signal in an actual environment to generate an input signal for baseband processing.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 항법 신호 생성을 위해 수신기와 위성 간의 거리를 기반으로 하여 의사 거리를 계산하는 것을 보여주는 개념도이다. 3 is a conceptual diagram illustrating a calculation of a pseudo distance based on a distance between a receiver and a satellite for generating a navigation signal according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 신호 생성 시뮬레이터는 위성에서 수신기로 신호를 전송함에 따라 발생하는 신호 지연을 이용하여 항법 신호를 생성한다. 이때 의사 거리(511)는 T 시간에서 위성(501)과 수신기(600) 간의 거리를 의미한다. 상기 의사 거리(511)를 신호로 변환하였을 때 비트, 코드 및 칩의 수가 결정된다. Referring to FIG. 3, the signal generation simulator generates a navigation signal by using a signal delay generated by transmitting a signal from a satellite to a receiver. At this time, the pseudo distance 511 means a distance between the satellite 501 and the receiver 600 at the time T. The number of bits, codes and chips is determined when the pseudo distance 511 is converted into a signal.

예를 들어, 시간이 T+t일 때의 의사 거리(512)는 위성(502)과 수신기(600)간의 거리로 시간이 T일 때의 의사 거리와 다르다. 하지만 신호 변환 정보는 동일한 비트, 코드 및 칩의 수를 가지게 된다. 이렇게 의사 거리의 변화가 발생하더라도 동일한 신호 변환 정보를 갖는 시간이 T+ t(n-1)이 되며, 이 때의 의사 거리(513)는 위성(503)과 수신기(600)간의 거리가 된다. 그러나 위성(503)이 이동하여 위성(504)의 위치에 있는 경우, 지금까지의 신호 변환 정보와 다른 값을 갖게 된다. 즉, 위성(501)이 위성(504)으로 시간 흐름에 따라 이동하면 위성(501)과 수신기(600)간 의사 거리를 변환한 신호 정보(비트, 코드 및 칩의 수)는 위성(504)과 수신기(600)간 의사 거리(514)를 반영하기 위한 신호 정보로 변경된다. 이 때 신호변환 정보의 최소 값이 칩의 수가 변경되며, 상기 칩의 수가 변경됨에 따라 코드 및 코드의 변화에 따른 비트 수가 변경된다.For example, the pseudorange 512 when the time is T + t is a distance between the satellite 502 and the receiver 600 and is different from the pseudorange when the time is T. However, the signal conversion information will have the same number of bits, codes, and chips. Even if the pseudo distance is changed in this way, the time having the same signal conversion information becomes T + t (n-1), and the pseudo distance 513 at this time becomes the distance between the satellite 503 and the receiver 600. However, when the satellite 503 moves and is in the position of the satellite 504, the satellite 503 has a value different from the signal conversion information so far. That is, when the satellite 501 moves to the satellite 504 over time, the signal information (number of bits, codes, and chips) converted from the pseudo distance between the satellite 501 and the receiver 600 is converted to the satellite 504. The signal information is changed to reflect the pseudo distance 514 between the receivers 600. In this case, the minimum value of the signal conversion information is changed in the number of chips, and as the number of chips is changed, the number of bits according to the code and the change of the code is changed.

따라서, 일정 구간 동안(T ~ T+ t(n-1))은 시간 변화에 따른 의사 거리를 생성할 필요 없이 초기 의사 거리를 이용하여 신호 변환 정보를 생성할 수 있다. 본 발명에서는 이러한 의사 거리 생성 주기를 결정하고 결정된 주기에 의해 의사 거리 를 생성하도록 한다.Accordingly, the signal conversion information may be generated using the initial pseudo distance without having to generate a pseudo distance according to a time change during a predetermined period (T to T + t (n-1)). In the present invention, the pseudo distance generation period is determined and the pseudo distance is generated by the determined period.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 항법 신호를 생성하기 위한 의사 거리를 생성하는 것을 보여주는 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating generating a pseudo distance for generating a navigation signal according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 단계(601)에서, 의사 거리 생성부(420)는 의사 거리 생성을 위한 주기를 초기화(T)한다. Referring to FIG. 4, in step 601, the pseudo distance generator 420 initializes a period for generating a pseudo distance.

이 후, 단계(603)에서, 의사 거리 생성부(420)는 위성의 궤도 정보를 이용하여 현재 시각에 해당하는 위성의 위치 정보와 수신기의 위치 정보를 이용하여 위성과 수신기 간의 실제 거리를 계산한다. 그리고 상기 계산된 위성과 수신기 간의 실제 거리에 이온층 및 시계 오차 성분을 추가로 고려하여 의사 거리를 생성한다.Thereafter, in step 603, the pseudo distance generator 420 calculates an actual distance between the satellite and the receiver using location information of the satellite corresponding to the current time and location information of the receiver using the orbit information of the satellite. . In addition, a pseudo distance is generated by further considering an ion layer and a clock error component in the actual distance between the satellite and the receiver.

단계(605)에서, 신호 변환부(430)는 의사 거리 생성부(420)에 의해 생성된 의사 거리에 대한 신호 변환을 수행한다. 즉 비트, 코드 및 칩의 수를 이용하여 상기 생성된 의사 거리를 표현한다. In operation 605, the signal converter 430 performs signal conversion on the pseudo distance generated by the pseudo distance generator 420. In other words, the generated pseudo distance is represented using the number of bits, codes, and chips.

이 후, 단계(607)에서, 신호 변환부(430)는 상기 신호 변환에 의한 결과 중에서 최소 단위인 칩의 수에 대한 변화가 있는지를 판단한다. 만약 칩 수의 변화가 발생하였다면 단계(609)로 진행하고, 그렇지 않다면 현재 시점을 한 샘플 간격에 해당하는 시간만큼 이동한 후, 단계(603)로 진행하여 상기 이동한 시점에서의 의사 거리를 생성한다. Thereafter, in step 607, the signal converter 430 determines whether there is a change in the number of chips that is the minimum unit among the results of the signal conversion. If a change in the number of chips has occurred, go to step 609; otherwise, move the current time point by a time corresponding to one sample interval, and then go to step 603 to generate a pseudo distance at the time point. do.

칩 수의 변화가 발생하였다고 판단하여 진행한 단계(609)에서, 신호 변환부(430)는 시작점에 대한 검색이 완료되었는지를 판단한다. 만약, 시작점에 대한 검색이 완료되었다면 해당 시점을 의사 거리 생성 주기 시작점으로 설정하고 시작점에 대한 검색을 완료한다. 즉, 의사 거리 생성 주기의 시작점에 대한 검색이 완료되었다고 판단되면, 단계(615)로 진행하여 의사 거리 생성 주기의 시작점을 저장한다. 그리고 현재 시점을 한 샘플 간격에 해당하는 시간만큼 이동한 후, 단계(603)로 진행하여 상기 이동한 시점에서의 의사 거리를 생성한다.In step 609 where it is determined that the change in the number of chips has occurred, the signal converter 430 determines whether the search for the starting point is completed. If the search for the start point is completed, the corresponding time point is set as the start point of the pseudo distance generation cycle and the search for the start point is completed. That is, when it is determined that the search for the start point of the pseudo distance generation period is completed, the process proceeds to step 615 to store the start point of the pseudo distance generation period. After moving the current time point by one sample interval, the process proceeds to step 603 to generate a pseudo distance at the time point.

하지만 계속적으로 신호 변환 정보 중 칩수의 변화에 대한 검색을 통해 칩수의 변화가 감지되면, 단계(611)로 진행하여 해당 시점을 의사 거리 생성 주기의 끝점으로 저장한다. However, if the change in the number of chips is detected through the search for the change in the number of chips in the signal conversion information, the process proceeds to step 611 and stores the corresponding time point as the end point of the pseudo distance generation period.

상기와 같이, 의사 거리 생성 주기의 시작점과 끝점이 결정되면, 단계(613)로 진행하여 상기 시작점과 상기 끝점에 상응하는 두 지점간의 차에 의해 의사 거리 생성 주기를 결정한다.As described above, when the start point and the end point of the pseudo distance generation period are determined, the process proceeds to step 613 to determine the pseudo distance generation period by the difference between the two points corresponding to the start point and the end point.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 결정된 의사 거리를 이용하여 신호를 생성하는 것을 보여주는 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating generating a signal using a pseudo distance determined according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 단계(701)에서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 위성 항법 신호 생성 장치는, 의사 거리 생성 주기를 초기화 (T)한다. 즉 의사 신호를 생성하기 위한 의사 거리 생성 주기가 결정이 되면, 의사 거리 생성시간을 0으로 초기화한다.Referring to FIG. 5, in step 701, the apparatus for generating satellite navigation signals according to an embodiment of the present disclosure initializes a pseudo distance generation period (T). That is, when the pseudo distance generation period for generating the pseudo signal is determined, the pseudo distance generation time is initialized to zero.

이후, 단계(703)에서, 의사 거리 생성 주기의 끝점에서 계산된 의사 거리를 이용하여 초기 의사 거리를 생성하고, 단계(705)로 진행하여 샘플 시간 간격마다 신호 변환을 수행한다. Thereafter, in step 703, an initial pseudo distance is generated using the pseudo distance calculated at the end point of the pseudo distance generation period, and the flow proceeds to step 705 to perform signal conversion at every sample time interval.

이 후, 단계(707)에서, 의사 거리 생성 주기가 도래하였는지를 판단한다. 즉, 의사 거리 생성 시간이 의사 거리 생성 주기와 동일한지를 판단한다. 만약 의사 거리 생성시간과 의사 거리 생성 주기가 동일하다면, 단계(707)로 진행하여 해당 시점에서의 의사 거리를 생성한다. 그리고 상기 단계(705)로 진행하여 상기 생성된 의사 거리에 대한 신호를 변환을 수행한다.Thereafter, in step 707, it is determined whether a pseudo distance generation cycle has arrived. That is, it is determined whether the pseudo distance generation time is the same as the pseudo distance generation period. If the pseudo distance generation time and the pseudo distance generation period are the same, the process proceeds to step 707 to generate a pseudo distance at the corresponding point in time. In operation 705, the signal for the generated pseudo distance is converted.

상술한 바와 같은 본 발명은, 의사 거리에 대한 계산을 신호 변환 정보가 변경될 때에 수행함으로써, 원래 신호의 특성은 그대로 유지하면서 의사 거리 계산 량을 줄일 수 있어 보다 효과적인 신호 생성을 수행할 수 있는 이점이 있다. According to the present invention as described above, by performing the calculation on the pseudo-range when the signal conversion information is changed, it is possible to reduce the amount of pseudo-distance calculation while maintaining the characteristics of the original signal to perform more effective signal generation There is this.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안 될 것이다. While the above has been shown and described with respect to preferred embodiments of the invention, the invention is not limited to the specific embodiments described above, it is usually in the technical field to which the invention belongs without departing from the spirit of the invention claimed in the claims. Various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or prospect of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 항법 신호의 생성을 위한 시뮬레이터의 블록도, 1 is a block diagram of a simulator for generating a navigation signal according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 신호 생성부의 구체적인 구성을 보여주는 블록도, 2 is a block diagram showing a specific configuration of a signal generator according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 항법 신호 생성을 위해 수신기와 위성 간의 거리를 기반으로 하여 의사 거리를 계산하는 것을 보여주는 개념도, 3 is a conceptual diagram illustrating calculating a pseudo distance based on a distance between a receiver and a satellite for generating a navigation signal according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 항법 신호를 생성하기 위한 의사 거리를 생성하는 것을 보여주는 흐름도, 4 is a flowchart illustrating generating a pseudo distance for generating a navigation signal according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따라 결정된 의사 거리를 이용하여 신호를 생성하는 것을 보여주는 흐름도.FIG. 5 is a flowchart illustrating generating a signal using a pseudo distance determined according to an embodiment of the present invention. FIG.

Claims (1)

위성의 위치 및 속도 정보와 수신기의 위치 및 속도 정보를 기반으로 미리 결정된 의사 거리 생성 주기에서 상기 위성과 상기 수신기 간의 실제 거리를 계산하고, 이온층/대류층/시계 오차에 의해 계산된 거리 지연 값을 상기 계산된 실제 거리에 가산하여 의사 거리를 생성하는 의사 거리 생성부;The actual distance between the satellite and the receiver is calculated at a predetermined pseudo distance generation period based on the position and velocity information of the satellite and the position and velocity information of the receiver, and the distance delay value calculated by the ion layer / convection layer / clock error is calculated. A pseudo distance generating unit generating a pseudo distance by adding to the calculated actual distance; 미리 설정된 비트 및 코드 각각에 대응하는 시간 값을 기반으로 상기 생성된 의사 거리에 상응하는 시간을 비트 및 코드 정보로 변환하는 신호 변환부;A signal converter converting a time corresponding to the generated pseudo distance into bit and code information based on a time value corresponding to each of a preset bit and code; 상기 위성의 위치 및 속도 정보와 상기 수신기의 위치 및 속도 정보를 이용하여 두 지점의 움직임으로 발생하는 도플러 및 상기 두 지점간의 신호의 세기를 계산하는 도플러/파워 계산부;A Doppler / power calculator configured to calculate the Doppler generated by the movement of two points and the signal strength between the two points by using the position and velocity information of the satellite and the position and velocity information of the receiver; 중간 주파수 신호의 중심 주파수에 상응하는 반송파에 상기계산된 도플러 성분을 가산하여 최종 반송파를 출력하는 반송파 생성부; 및A carrier generation unit configured to add the calculated Doppler component to a carrier corresponding to the center frequency of the intermediate frequency signal and output a final carrier; And 상기 신호 변환부에 의해 변환된 신호에 상기 최종 반송파를 곱한 후 양자화하여 중간 주파수 신호를 생성하는 중간 주파수 항법 데이터 생성부An intermediate frequency navigation data generator for generating an intermediate frequency signal by multiplying and then quantizing the signal converted by the signal converter 를 포함하는 위성 항법 신호 생성 장치.Satellite navigation signal generation device comprising a.
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