KR20120070909A - 위성항법 수신장치 및 위성항법 수신장치의 신호획득 방법 - Google Patents

위성항법 수신장치 및 위성항법 수신장치의 신호획득 방법 Download PDF

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Abstract

위성항법 수신장치 및 위성항법 수신장치의 신호획득 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 위성항법 수신장치는 위성으로부터 획득한 샘플링 데이터 신호를 대상으로 도플러가 0인 중간 주파수의 반송파를 이용하여 반송파를 제거하고 다운 샘플링한 후 도플러가 적용된 반송파를 이용하여 도플러를 제거한다. 이에 따라 신호 획득 알고리즘이 단순해지고 연산량을 줄일 수 있으며 획득 속도를 개선할 수 있다.

Description

위성항법 수신장치 및 위성항법 수신장치의 신호획득 방법 {GPS receiver and signal acquisition method}
본 발명의 일 양상은 위성항법 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는 위성항법 신호 획득 기술에 관한 것이다.
최근에 위성항법 시스템인 GPS(Global Positioning System)를 포함한 GNSS(Global Navigation Satellite System)를 이용한 위성항법 수신기가 보편화되고 있다. GPS 위성을 이용하여 위치를 측정하는 기술은 매우 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 특히 차량 및 선박 항법 장치에 폭 넓게 이용되고 있다. 이러한 기술에서 위성항법(GPS) 수신기는 위성의 위치 좌표를 포함하는 복수의 GPS 위성 신호들을 수신하여 위성과 수신기 간의 의사 거리(Pseudo range)를 추출하고, 의사 거리와 위성의 위치 좌표를 이용하여 최종적으로 GPS 수신기의 현재 위치를 계산하는 장치이다.
위성항법 수신기는 GNSS 신호를 수신하기 위해서 초기에 신호 획득 과정을 수행해야 한다. 이러한 신호 획득 과정은 위성항법 수신기의 성능에 따라 적게는 수초에서 많게는 수분의 시간이 소요된다. 따라서 항법 신호를 획득하는데 걸리는 시간은 위성항법 수신기의 주요 성능지수가 된다. 사용자는 위성항법 수신기가 신속하게 항법 신호의 획득을 완료한 후, 정상적으로 내비게이션 기능이 동작하기를 기대한다.
신호 획득 결과는 3가지로 구분된다. 즉, 세 가지의 신호 획득 결과는 위성번호, 코드지연시간 및 도플러 주파수이다. 이러한 신호 획득 결과를 신속하게 도출할 수 있다면, 위성항법 수신기는 항법 신호를 획득하는 시간을 줄일 수 있다.
일 양상에 따라, 위성항법 신호 획득 프로세스를 단순화하고 획득 시간을 단축시킬 수 있는 기술을 제안한다.
일 양상에 따른 위성항법 수신장치는, 샘플링 데이터 신호의 반송파를 제거하는 제1 반송파 제거부와, 반송파가 제거된 신호를 다운 샘플링하는 다운 샘플링부 및 다운 샘플링된 신호의 도플러를 제거하는 제2 반송파 제거부를 포함한다.
다른 양상에 따른 위성항법 수신장치는, 샘플링 데이터 신호의 반송파를 제거하는 제1 반송파 제거부와, 반송파가 제거된 신호를 다운 샘플링하는 다운 샘플링부와, 다운 샘플링된 신호를 대상으로 씨엠 코드 및 도플러를 획득하는 CM 획득부와, 다운 샘플링된 신호를 재사용하여 다운 샘플링된 신호에 CM 획득부에서 획득한 도플러를 적용하여 반송파를 제거하는 제2 반송파 제거부와, 반송파 제거된 신호를 대상으로 씨엘 코드 및 도플러를 획득하는 CL 획득부를 포함한다.
또 다른 양상에 따른 위성항법 수신장치의 신호획득 방법은, 위성으로부터 수신된 위성항법 신호를 중간 주파수로 낮추고 디지털화된 샘플링 데이터 신호로 변환하는 단계와, 샘플링 데이터 신호의 반송파를 제거하는 단계와, 반송파가 제거된 신호를 다운 샘플링하는 단계와, 다운 샘플링된 신호의 도플러를 제거하는 단계를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 위성으로부터 획득한 샘플링 데이터 신호를 대상으로 도플러가 0인 중간 주파수의 반송파를 이용하여 반송파를 제거하고 다운 샘플링한 후 도플러가 적용된 반송파를 이용하여 도플러를 제거함에 따라, 신호 획득 알고리즘이 단순해지고 연산량을 줄일 수 있으며 획득 속도를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성항법 수신장치의 구성도,
도 2는 도 1의 제1 반송파 제거부, 다운 샘플링부 및 제2 반송파 제거부의 세부 구성도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성항법 수신장치의 신호획득 방법을 도시한 흐름도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위성항법 수신장치의 구성도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성항법 수신장치(1)의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 위성항법 수신장치(1)는 안테나를 통해 위성으로부터 위성항법 신호를 수신하면, 수신된 위성항법 신호를 RF 모듈을 통해 중간 주파수로 낮춘다. 그리고, 아날로그 디지털 변환기(Analog Digital Converter:이하 ADC라 칭함)를 통해 샘플링화된 디지털 신호로 변환한다. 위성항법 수신장치(1)는 신호처리 프로세스를 통해 변조된 신호를 복조하여, 비트정보를 추출하는 것을 목적으로 한다. 추출된 비트정보는 항법 메시지를 구성하고 위성들의 위치 및 의사거리와 항법 메시지를 통해 사용자의 위치를 산출하는 데 이용된다.
위성항법 수신장치(1)의 신호처리 프로세스는 크게 신호획득, 신호추적 및 데이터 디코딩 3가지로 분류될 수 있다. 그 중 신호획득 프로세스는 ADC에서 디지털 변환된 데이터 신호를 가장 먼저 처리하는 것으로서 가시위성의 유무를 판단하고, 가시위성이 존재한다면 코드 위상과 도플러 주파수를 찾는 것을 그 목적으로 한다. GPS나 갈릴레오 위성과 같은 GNSS 신호구조는 코드분할(CDM) 방식으로 변조되어 있으므로 코드의 시작지점을 아는 것이 중요하다. 코드 시작지점을 알면 신호 추적 프로세스를 통해 코드 시작지점을 이용하여 데이터를 추정할 수 있다.
GNSS 신호의 경우 위성 및 수신기가 이동함에 따라서 도플러가 생길 수가 있다. 일반적으로 고정 수신기의 경우 위성의 움직임에 의해서 발생하는 도플러 주파수는 ±5KHz 정도의 값으로 나타난다. 동적 수신기의 경우는 ±10KHz 정도의 값으로 도플러 주파수가 변하게 된다.
GPS L1 코드의 경우를 예를 들어서 설명하면, GPS L1 코드는 1,023개의 칩으로 구성되며 주기가 1ms이다. 데이터 속도는 50Hz이므로 20ms마다 한 개의 비트 값을 나타낸다. 따라서 1,023개의 칩이 20개가 모일 때 한 개의 비트로 나타낼 수 있다. 여기서 위성으로부터 수신된 위성항법 신호가 ADC에서 112MHz로 동작한다고 가정하면, 임의의 시간에서 1ms 동안 수신된 신호는 112,000(112MHz×1ms)개의 샘플링 데이터를 가진다. 그런데 GPS L1의 경우, 1ms의 주기 동안 실제 코드가 1,023개이므로, 112,000개의 샘플링 데이터들은 도플러를 적용하여 도플러 주파수를 제거한 후 1,023개로 다운 샘플링되어야 한다.
도플러 주파수는 계속 반복적으로 제거해야 하는 값이므로 일반적으로 112,000개의 샘플링 데이터들을 대상으로 또 다른 도플러 주파수를 제거하여 1,023개로 다운 샘플링해야 한다. 따라서 적용해야 하는 도플러 주파수 개수만큼 다운 샘플링을 수행하게 되어 112,000개의 샘플링 데이터들의 도플러 주파수 제거 프로세스 및 다운 샘플링 프로세스를 도플러 수만큼 반복해야 한다.
그러나, 본 발명의 위성항법 수신장치(1)는 제1 반송파 제거부(100) 및 제2 반송파 제거부(120)로 구성된 이중 반송파 제거(Dual carrier removal) 구조를 포함한다. 즉, 제1 반송파 제거부(100)에서 기본 반송파 주파수로 반송파를 제거한 후 다운 샘플링을 수행하고, 제2 반송파 제거부(120)에서 도플러에 따라서 다운 샘플링 데이터에 도플러 주파수에 해당하는 반송파 주파수를 반영하여 도플러를 제거한다. 이에 따라 한 번의 다운 샘플링만 수행하게 되므로 신호 획득 알고리즘이 간단해지고, 신호 획득 속도가 빨라진다.
이하 도 1을 참조로 전술한 본 발명의 이중 반송파 제거 구조에 대해 상세히 후술한다.
도 1을 참조하면, 위성항법 수신장치(1)는 제1 반송파 제거부(100), 다운 샘플링부(110), 제2 반송파 제거부(120), 로컬코드 발생부(130), IQ 상관부(140), 전력 프로세서(150) 및 최대전력 탐색부(160)를 포함한다.
제1 반송파 제거부(100)는 샘플링 데이터 신호의 반송파를 제거한다. 이때 제1 반송파 제거부(100)는 도플러가 0인 중간 주파수의 반송파를 이용하여 반송파를 제거한다. 일 실시예에 따르면, 제1 반송파 제거부(100)는 샘플링 데이터 신호를 각각 중간 주파수의 반송파가 적용된 코사인 및 사인 함수를 곱하여 반송파를 제거한다. 다운 샘플링부(110)는 제1 반송파 제거부(100)에서 반송파가 제거된 신호를 다운 샘플링한다.
제2 반송파 제거부(120)는 다운 샘플링부(110)에서 다운 샘플링된 신호의 도플러를 제거한다. 이때 제2 반송파 제거부(120)는 도플러가 적용된 반송파를 이용하여 도플러를 제거한다. 일 실시예에 따르면, 다운 샘플링된 신호를 각각 도플러가 적용된 코사인 및 사인함수와 곱 연산하고 연산 결과를 합 연산하여 동위상 데이터 신호를 생성한다. 또한 다운 샘플링된 신호를 각각 도플러가 적용된 코사인 및 음의 사인함수와 곱 연산하고 연산 결과를 합 연산하여 직교위상 데이터 신호를 생성한다.
IQ 상관부(140)는 제2 반송파 제거부(120)에서 도플러가 제거된 신호를 위성번호에 따른 로컬코드와 상관을 취하여 상관값을 연산한다. 로컬코드는 로컬코드 발생부(130)로부터 발생한다. 전력 프로세서(150)는 IQ 상관부(140)를 통해 연산된 상관값을 이용하여 전력값을 연산한다. 최대전력 탐색부(160)는 전력 프로세서(150)에서 연산된 전력값 중에서 최대 전력값을 탐색하여 최대 전력값이 미리 설정된 임계값을 초과하는지 판단한다. 이어서 임계값을 초과한 경우 도플러값(doppler) 및 코드 위상값(code phase)을 계산한다.
도 2는 도 1의 제1 반송파 제거부(100), 다운 샘플링부(110) 및 제2 반송파 제거부(120)의 세부 구성도이다.
도 2를 참조하면, 제1 반송파 제거부(100)는 112MHz로 입력된 디지털 IF(중간 주파수) 데이터를 대상으로 도플러가 0인 중간 주파수의 반송파를 반영한 사인 및 코사인 함수를 이용하여 반송파를 제거한다. 도 2에서는 제1 반송파 제거부(100)에 사용하는 중간 주파수의 반송파는 28MHz의 IF 주파수를 갖으나, 중간 주파수는 이에 한정되지 않는다. 제1 반송파 제거부(100)에서 사용되는 수식은 다음과 같다.
Figure pat00001
Figure pat00002
수식에서, t는 샘플링 시간을 의미하며, fIF는 중간 주파수, IFdata(t)는 샘플링 시간 t에서의 IF 샘플링 데이터를 의미한다. 수식 및 도 2를 참조하면, 제1 반송파 제거부(100)는 혼합기(102)를 통해 샘플링 시간 t에서 IF 샘플링 데이터 신호를 중간 주파수의 반송파가 적용된 코사인 함수와 곱 연산하여 반송파를 제거하고 동위상(In-phase:이하 I) 채널 신호인 I(t) 신호를 생성한다. 또한, 혼합기(104)를 통해 IF 샘플링 데이터 신호를 중간 주파수의 반송파가 적용된 사인 함수와 곱 연산하여 반송파를 제거하여 직교위상(Quadra-phase:이하 Q) 채널 신호인 Q(t) 신호를 생성한다.
I-다운 샘플링부(110)는 I(t) 신호를 다운 샘플링하고, Q-다운 샘플링부(110)는 Q(t) 신호를 다운 샘플링한다. 다운 샘플링은 코드를 얼마의 칩 간격으로 검색하느냐에 따라서 달라진다. 1 칩 간격의 해상도를 가진다면 112MHz의 샘플링 데이터를 1.023MHz의 샘플링 데이터로 다운 샘플링하고, 0.5 칩 간격의 해상도를 가진다면 2.046MHz의 샘플링 데이터로 다운 샘플링한다. 다운 샘플링 방식은 샘플링 데이터를 합산하는 방식을 사용한다.
도 2에서는 112MHz의 샘플링 데이터를 2.046MHz의 샘플링 데이터로 다운 샘플링하는 경우를 예를 들어 설명하지만, 다운 샘플링 프로세스는 이에 한정되지 않는다. 도 2를 참조하면, 112/2.046=54.7개의 샘플링 데이터를 합산하여 한 개의 다운 샘플링 데이터를 생성한다. 이때 소수점이 존재함으로, 54개 또는 55개의 샘플링 데이터를 합산하여 한 개의 다운 샘플링 데이터를 생성한다.
이어서, I, Q 다운 샘플링 데이터는 2.046MHz의 주파수로 제2 반송파 제거부(120)에 전송되고, 제2 반송파 제거부(120)는 도플러가 적용된 사인 및 코사인 함수의 반송 주파수를 제거하기 위해서 다음 수식을 사용하여 I(t2) 및 Q(t2) 신호를 생성한다.
Figure pat00003
Figure pat00004
t2는 다운 샘플링 시간을, IdownData는 다운 샘플링된 I 채널 데이터를 의미한다. QdownData는 다운 샘플링된 Q 채널 데이터를, fDoppler는 적용된 도플러 주파수를 의미한다.
수식 및 도 2를 참조하면, 제2 반송파 제거부(120)는 혼합기(121)를 통해 다운 샘플링된 I(t) 신호를 t2에서 도플러가 적용된 코사인 함수와 곱 연산하고, 혼합기(122)를 통해 다운 샘플링된 I 채널 데이터 신호를 도플러가 적용된 사인 함수와 곱 연산한다. 그리고, 합산기(123)를 통해 곱 연산 결과를 합 연산하여 I(t2) 신호를 생성한다.
또한, 제2 반송파 제거부(120)는 혼합기(125)를 통해 다운 샘플링된 Q(t) 신호를 t2에서 도플러가 적용된 음의 사인 함수와 곱 연산하고 혼합기(126)를 통해 다운 샘플링된 Q 채널 데이터 신호를 도플러가 적용된 코사인 함수와 곱 연산한다. 그리고, 합산기(127)를 통해 곱 연산 결과를 합 연산하여 Q(t2) 신호를 생성한다.
이어서, IQ 상관부(140)는 I(t2) 신호 및 Q(t2) 신호를 위성번호에 따른 PRN(Pseudo Random Noise) 로컬코드와 상관을 취하여 I 축과 Q 축의 상관 값을 연산한다. IQ 상관부(140)를 포함한 이후의 구성 및 프로세스는 도 1에서 전술한 바와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 위성항법 수신장치(1)의 신호획득 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 위성항법 수신장치(1)는 PRN 코드를 생성한다(302). 생성된 PRN 코드는 검색할 코드 해상도에 따라 오버 샘플링된다(303). 이어서 신호 획득을 위해서 입력되는 샘플링 데이터를 저장한다(304). 예를 들면, GPS L1 코드의 경우 1ms 길이의 입력 샘플링 데이터를 저장한다.
이어서, 위성항법 수신장치(1)는 반송 주파수에 따라 사인과 코사인 값을 구하여, 샘플링 데이터의 반송파를 제거한다(305). 그리고, 검색할 코드 해상도에 따라서 반송파가 제거된 신호를 다운 샘플링한다(306). 이어서, 다운 샘플링된 I,Q 신호를 대상으로 도플러를 제거한다(307). 그리고, 도플러가 제거된 신호와 자체 생성한 PRN 코드와의 IQ 상관 값을 구한다(308).
이어서, I, Q 상관 값을 이용하여 전력 값을 계산한다(309). 그리고, 최대 전력 값을 검색(310)하여 최대 전력 값이 일정한 임계값을 초과하는지를 판단(311)하여 임계값을 초과하면, 성공으로 판단(312)하여 프로세스를 종료한다. 이에 비해 임계값 이하이면 다운 샘플링 데이터에 도플러를 다시 적용하여 전술한 신호 처리 프로세스를 반복한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 위성항법 수신장치(2)의 구성도이다.
도 4는 위성항법 수신장치(2)가 GPS 위성으로부터 수신한 위성항법 신호에 GPS L2C(L2 civil) 신호가 포함된 경우의 신호 획득 기술을 도시한 것이다. 도 4를 참조하면, 위성항법 수신장치(2)는 CM 획득부(400), CL 획득부(410), 제1 반송파 제거부(420), 다운 샘플링부(422) 및 제2 반송파 제거부(430)을 포함한다.
제1 반송파 제거부(420)는 샘플링 데이터 신호의 반송파를 제거한다. 다운 샘플링부(422)는 반송파가 제거된 신호를 다운 샘플링한다. CM 획득부(400)는 다운 샘플링된 신호를 대상으로 씨엠 코드(CM code:Moderate length code) 및 도플러를 획득한다. 제2 반송파 제거부(430)는 다운 샘플링된 신호를 재사용하여 다운 샘플링된 신호에 CM 획득부(400)에서 획득한 도플러를 적용하여 반송파를 제거한다. CL 획득부(410)는 반송파 제거된 신호를 대상으로 씨엘 코드(CL code:Long length code) 및 도플러를 획득한다.
구체적으로, GPS L2C 신호의 경우 CM 획득부(400)에서 코드를 획득한 후, CL 획득부(410)는 CL 획득을 위해 CM 획득부(400)에서 사용된 I와 Q 신호를 이용한다. 즉, I와 Q 신호는 제1 반송파 제거부(420) 및 다운 샘플링부(422)에서 생성되고 CL 획득부(410)는 이 값을 CL 획득을 위해 재사용한다. 이때, CL 획득부(410)는 CM 획득부(400)에서 구한 도플러를 I와 Q 신호에 적용함으로써, CL을 획득할 수 있다. 따라서 CL 획득부(410)는 제1 반송파 제거부(420) 및 다운 샘플링부(422)에서 사용된 I와 Q 신호를 CM 획득부(400)로부터 재사용함으로써 신호 획득 알고리즘이 단순해지고, 계산량 및 계산 속도가 향상된다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 제1 반송파 제거부 110 : 다운 샘플링부
120 : 제2 반송파 제거부 130 : 로컬코드 발생부
140 : IQ 상관부 150 : 전력 프로세서
160 : 최대전력 탐색부

Claims (13)

  1. 샘플링 데이터 신호의 반송파를 제거하는 제1 반송파 제거부;
    상기 반송파가 제거된 신호를 다운 샘플링(down sampling)하는 다운 샘플링부; 및
    상기 다운 샘플링된 신호의 도플러를 제거하는 제2 반송파 제거부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법 수신장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 반송파 제거부는
    도플러가 0인 중간 주파수의 반송파를 이용하여 상기 반송파를 제거하는 것을 특징으로 하는 위성항법 수신장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1 반송파 제거부는
    상기 샘플링 데이터 신호를 각각 중간 주파수의 반송파가 적용된 코사인 및 사인 함수와 곱 연산하여 상기 반송파를 제거하는 것을 특징으로 하는 위성항법 수신장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제2 반송파 제거부는
    도플러가 적용된 반송파를 이용하여 상기 도플러를 제거하는 것을 특징으로 하는 위성항법 수신장치.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 제2 반송파 제거부는
    상기 다운 샘플링된 신호를 각각 도플러가 적용된 코사인 및 사인함수와 곱 연산하고 상기 곱 연산 결과를 합 연산하여 동위상 데이터 신호를 생성하고,
    상기 다운 샘플링된 신호를 각각 도플러가 적용된 코사인 및 음의 사인함수와 곱 연산하고 상기 곱 연산 결과를 합 연산하여 직교위상 데이터 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 위성항법 수신장치.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 다운 샘플링부는
    반송파가 제거된 동위상 신호를 다운 샘플링하는 동위상 다운 샘플링부; 및
    반송파가 제거된 직교위상 신호를 다운 샘플링하는 직교위상 다운 샘플링부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법 수신장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 샘플링 데이터 신호는 안테나를 통해 수신된 위성항법 신호를 중간 주파수로 낮추고 아날로그 디지털 변환기를 통해 디지털 변환된 샘플링화된 디지털 신호인 것을 특징으로 하는 위성항법 수신장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 도플러가 제거된 신호를 위성번호에 따른 로컬코드와 상관을 취하여 상관값을 연산하는 전력 프로세서; 및
    상기 상관값을 이용하여 전력값을 연산하고 연산된 전력값 중에서 최대 전력값을 탐색하여 상기 최대 전력값이 미리 설정된 임계값을 초과하는지 판단하여 도플러 값 및 코드 위상 값을 계산하는 최대전력 탐색부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법 수신장치.
  9. 샘플링 데이터 신호의 반송파를 제거하는 제1 반송파 제거부;
    상기 반송파가 제거된 신호를 다운 샘플링하는 다운 샘플링부;
    상기 다운 샘플링된 신호를 대상으로 씨엠 코드 및 도플러를 획득하는 CM 획득부;
    상기 다운 샘플링된 신호를 재사용하여 상기 다운 샘플링된 신호에 상기 CM 획득부에서 획득한 도플러를 적용하여 반송파를 제거하는 제2 반송파 제거부; 및
    상기 반송파 제거된 신호를 대상으로 씨엘 코드 및 도플러를 획득하는 CL 획득부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법 수신장치.
  10. 위성항법 수신장치의 신호획득 방법에 있어서,
    위성으로부터 수신된 위성항법 신호를 중간 주파수로 낮추고 디지털화된 샘플링 데이터 신호로 변환하는 단계;
    상기 샘플링 데이터 신호의 반송파를 제거하는 단계;
    상기 반송파가 제거된 신호를 다운 샘플링하는 단계; 및
    상기 다운 샘플링된 신호의 도플러를 제거하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법 수신장치의 신호획득 방법.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 샘플링 데이터 신호의 반송파를 제거하는 단계는,
    상기 샘플링 데이터 신호를 중간 주파수의 반송파가 적용된 코사인 함수와 곱 연산하는 단계; 및
    상기 샘플링 데이터 신호를 중간 주파수의 반송파가 적용된 사인 함수와 곱 연산하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법 수신장치의 신호획득 방법.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 다운 샘플링된 신호의 도플러를 제거하는 단계는,
    상기 다운 샘플링된 신호를 각각 도플러가 적용된 코사인 및 사인함수와 곱 연산하고 상기 곱 연산 결과를 합 연산하여 동위상 데이터 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 다운 샘플링된 신호를 각각 도플러가 적용된 코사인 및 음의 사인함수와 곱 연산하고 상기 곱 연산 결과를 합 연산하여 직교위상 데이터 신호를 생성하는 단계;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법 수신장치의 신호획득 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 도플러가 제거된 신호를 위성번호에 따른 로컬코드와 상관을 취하여 상관값을 연산하는 단계;
    상기 상관값을 이용하여 전력값을 연산하고 연산된 전력값 중에서 최대 전력값을 탐색하는 단계; 및
    상기 최대 전력값이 미리 설정된 임계값을 초과하는지 판단하여 도플러 값 및 코드 위상 값을 계산하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위성항법 수신장치의 신호획득 방법.
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CN106526632A (zh) * 2016-11-04 2017-03-22 航天恒星科技有限公司 一种gnss捕获相干器和信号捕获方法
KR102574387B1 (ko) * 2022-10-06 2023-09-06 (주)마이크로인피니티 위성항법 신호의 획득을 위한 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106526632A (zh) * 2016-11-04 2017-03-22 航天恒星科技有限公司 一种gnss捕获相干器和信号捕获方法
CN106526632B (zh) * 2016-11-04 2019-12-13 航天恒星科技有限公司 一种gnss捕获相干器和信号捕获方法
KR102574387B1 (ko) * 2022-10-06 2023-09-06 (주)마이크로인피니티 위성항법 신호의 획득을 위한 장치

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