KR20150123372A - Hybrid satellite navigation signal generator - Google Patents

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KR20150123372A
KR20150123372A KR1020140049253A KR20140049253A KR20150123372A KR 20150123372 A KR20150123372 A KR 20150123372A KR 1020140049253 A KR1020140049253 A KR 1020140049253A KR 20140049253 A KR20140049253 A KR 20140049253A KR 20150123372 A KR20150123372 A KR 20150123372A
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KR
South Korea
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signal
navigation
module
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jamming
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Application number
KR1020140049253A
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Korean (ko)
Inventor
한성민
안명수
박성봉
Original Assignee
주식회사 넷커스터마이즈
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/23Testing, monitoring, correcting or calibrating of receiver elements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections

Abstract

The present invention relates to a hybrid navigation satellite signal generator. Particularly, normal navigation satellite signal simulation, disturbance signal generation simulation, and navigation satellite signal simulation including mixed disturbance signal can be carried out in a single device by using an RF signal outputted from a hybrid signal generator which is operated according to a command of a navigation satellite scenario controller. So, it can be provided at low cost. It can reduce costs required for test environment configuration and device purchase. Also, it reduces error generating factors due to the feature of the single device so that it can simulate a simulation environment similar to a real environment with high reliability.

Description

복합 위성항법 신호발생 장치{Hybrid satellite navigation signal generator}{Hybrid satellite navigation signal generator}

본 발명은 위성항법 신호발생 장치에 관한 것으로서, 상세하게는 시나리오 제어기와 복합신호발생기를 일체화하여 구성이 단순화됨으로써 제작비용이 저렴하여 저가로 공급할 수 있는 복합 위성항법 신호 발생장치에 관한 것이다.The present invention relates to a satellite navigation signal generator, and more particularly, to a complex satellite navigation signal generator capable of simplifying a configuration by integrating a scenario controller and a complex signal generator so that the production cost is low and can be supplied at low cost.

더욱 상세하게 본 발명은 시나리오 제어기와 복합신호발생기를 일체화하되, 복합신호발생기에 항법신호 발생모듈, 재밍신호 생성모듈, 기만신호 생성모듈를 각각 구비하고, 이들로부터 생성된 신호를 출력신호 선택모듈 및 신호합성모듈로 결합하여 위성항법 수신기로 전송함으로써 항법신호 모의기능, 교란신호 모의기능 및 교란신호가 혼합된 위성항법 신호 모의 실험이 하나의 장치에서 모두 이루어질 수 있게 한 복합 위성항법 신호 발생장치에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a scenario controller and a composite signal generator integrated with each other, wherein the composite signal generator includes a navigation signal generating module, a jamming signal generating module, and a deception signal generating module, A composite satellite navigation signal generator for combining satellite navigation signal with a synthesized module and transmitting it to a satellite navigation receiver so that a navigation signal simulation function, a disturbance signal simulation function, and a disturbance signal mixed satellite navigation signal simulation can be performed in one device .

위성항법시스템(Global Navigation Satellite System; GNSS)은 우주궤도를 돌고 있는 인공위성에서 발신하는 전파를 이용해 지구 전역에서 움직이는 물체의 위치, 고도치, 속도를 계산하는 시스템으로, 현재 미사일 유도 같은 군사적 용도 뿐 아니라 측량이나 항공기, 선박, 자동차 등의 항법장치에 많이 이용되고 있다. 미국이 독자적으로 운영하는 GPS(Global Positioning System), 러시아의 GLONASS(Russia's Global Navigation Satellite System), 유럽연합의 Galileo 및 중국의 COMPASS(Beidou-2) 등이 대표적이며, 현재 활발하게 서비스를 제공하는 위성측위시스템은 GPS와 GLONASS가 있다. The Global Navigation Satellite System (GNSS) is a system for calculating the position, elevation, and velocity of moving objects throughout the Earth using radio waves originating from satellites orbiting the Earth. It is currently used for military purposes such as missile guidance It is widely used in surveillance devices such as surveying, aircraft, ships, and automobiles. The United States has its own GPS (Global Positioning System), Russia's GLONASS (Russia's Global Navigation Satellite System), European Union's Galileo and China's COMPASS (Beidou-2) The positioning system is GPS and GLONASS.

또한 미국이 주도하는 GPS 시스템은 현대화 계획에 따라 민간용으로 할당된 L1 C/A 코드 외에 추가적으로 L2C 및 L5등의 신호 송신을 준비하고 있다. 위와 같은 다양한 형태의 위성항법 신호를 수신하는 항법수신기의 개발 및 성능 평가를 위해서는 반드시 해당 항법신호 발생장치가 필요하며, 최근에는 위성항법 신호 교란 문제가 부각되고 있어서, 위성항법 교란신호 검출과 대책에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. In addition, the US-led GPS system is preparing to send signals such as L2C and L5 in addition to the L1 C / A codes allocated for civil use in accordance with the modernization plan. In order to develop and evaluate a navigation receiver that receives various types of satellite navigation signals, a corresponding navigation signal generator is required. In recent years, a problem of satellite navigation signal disturbance has been highlighted, Researches are being actively conducted.

위성항법 교란신호란, 위성항법 신호 사용 대역에 초고주파 에너지를 방사하여 특정 주파수나 전파의 사용을 방해(Jamming)하는 행위 또는 허위 정보를 전송하여 기만(Spoofing) 형태의 전파를 송신하는 행위를 말한다. 전파방해(Jamming)는 톤 재밍, 협대역 재밍, 광대역 재밍, 펄스 재밍, 스윕 재밍 등 다양한 형태의 신호를 위성항법신호보다 큰 신호세기로 송출하여 정상적인 항법서비스가 불가능하도록 하는 행위이며, 기만(Spoofing)은 위성항법신호와 동일한 형태의 모사항법신호를 생성하여 항법수신기의 산출정보(위치 및 시각정보)에 오차를 유발시키는 행위로 상용항법수신기가 감지할 수 없어 위성항법 신호 이용 서비스에 중대한 위협요소가 되고 있다. A satellite navigation disturbance signal refers to an act of jamming the use of a specific frequency or radio wave by emitting a very high frequency energy to a satellite navigation signal use band or transmitting spoofing type radio waves by transmitting false information. Jamming is the act of sending various types of signals, such as tone jamming, narrow band jamming, broadband jamming, pulse jamming, and sweep jamming, with a greater signal strength than the satellite navigation signal, making normal navigation services impossible. ) Is an action that generates an error in the calculation information (position and time information) of the navigation receiver by generating a simulated navigation signal of the same form as that of the satellite navigation signal, which can not be detected by the commercial navigation receiver. .

이러한 교란신호에 의한 영향을 최소화하기 위해 위성항법시스템은 전파교란에 대한 저항력을 키워야하고 이를 위하여 전파 교란효과의 모의를 위해서 다양한 형태의 신호를 생성할 수 있는 신호 생성기의 필요성이 대두되고 있다.In order to minimize the effect of the disturbance signal, the satellite navigation system has to increase the resistance against the radio disturbance. Therefore, there is a need for a signal generator capable of generating various types of signals in order to simulate the radio disturbance effect.

이와 관련된 기술에는 다양한 것이 있으나 일예로는 특허문헌 1 및 2가 있다. There are a variety of techniques related to this, but there are Patent Documents 1 and 2 as an example.

특허문헌 1은 위성항법 수신기의 위치 정보와 교란신호 발생원의 위치 정보를 실시간으로 생성하는 교란신호 시뮬레이터 제어기와; 교란신호 시뮬레이터 제어기로부터 생성된 위성항법 수신기의 위치 정보가 입력되어 상기 위성항법 수신기의 위치정보에 따라 위성항법 신호를 생성하는 위성항법 신호 시뮬레이터와; 상기 위성항법 교란신호 시뮬레이터 제어기로부터 생성된 위성항법 수신기와 교란신호 발생원의 위치 정보를 이용하여 주파수의 변화와 감쇄율 및 위상 지연을 각각 산출하는 교란신호 생성 제어기와; 상기 교란신호 생성 제어기로부터 산출된 주파수의 변화와 감쇄율 및 위상지연을 이용하여 교란신호를 생성하는 신호생성기와; 상기 위성항법 신호 시뮬레이터로부터 전송되는 위성항법 신호와 상기 신호생성기에서 전송되는 교란신호를 서로 결합하여 교란신호가 포함된 위성항법 신호를 발생시키는 신호결합기 및; 상기 신호결합기로부터 발생되는 교란신호가 포함된 위성항법 신호를 수신하는 위성항법 수신기로 이루어진 것이고,Patent Document 1 discloses a disturbance signal simulator controller that generates position information of a satellite navigation receiver and position information of a disturbance signal generator in real time; A satellite navigation signal simulator for inputting position information of a satellite navigation receiver generated from a disturbance signal simulator controller and generating a satellite navigation signal according to position information of the satellite navigation receiver; A disturbance signal generation controller for calculating a frequency change, an attenuation rate and a phase delay using the position information of the satellite navigation receiver and the disturbance signal generator generated from the satellite navigation disturbance signal simulator controller; A signal generator for generating a disturbance signal using a change in frequency and an attenuation rate and a phase delay calculated from the disturbance signal generation controller; A signal combiner for combining the satellite navigation signal transmitted from the satellite navigation signal simulator and the disturbance signal transmitted from the signal generator to generate a satellite navigation signal including the disturbance signal; And a satellite navigation receiver for receiving a satellite navigation signal including a disturbance signal generated from the signal combiner,

특허문헌 2는 미리 설정된 거리만큼 서로 이격되고 이격거리의 중심을 기준으로 회전이 가능하도록 설치되는 제1 안테나 및 제2 안테나와, 제1 및 제2안테나를 통해 수신한 신호를 결합하여 결합 신호를 출력하는 RF신호 처리부와, 결합 신호를 처리하여 측정 데이터 및 항법 데이터를 생성하는 위성항법신호 수신부와, 측정 데이터 및 항법 데이터 중 적어도 하나의 데이터에 기초하여 기만신호를 검출하고 기만신호가 검출되는 경우 안테나 제어 명령 신호를 제공하는 기만신호 검출부 및 제공된 안테나 제어 명령 신호에 상응하여 제1 및 제2 안테나를 회전시키는 안테나 제어부를 포함하여 구성된 것이다. Patent Document 2 discloses a wireless communication system in which a first antenna and a second antenna that are spaced apart from each other by a predetermined distance and installed to be rotatable with respect to a center of a separation distance, An RF signal processing section for outputting an RF signal, an RF signal processing section for outputting an RF signal, a GPS signal processing section for processing the combined signal to generate measurement data and navigation data, and a controller for detecting a tamper signal based on at least one of the measurement data and the navigation data, And an antenna controller for rotating the first and second antennas in response to the provided antenna control command signal.

이러한 종래의 기술은 기만신호나 재밍신호에 대한 모의 시험을 할 수 있을 뿐만 아니라 기만신호나 재밍신호를 효과적으로 제거할 수 있다. Such conventional techniques can not only simulate a malfunction signal or a jamming signal but also effectively remove a malfunction signal or a jamming signal.

그러나 이러한 종래의 기술의 위성항법 교란신호 시뮬레이터 제어기는 도 6에 도시한 바와 같이, 위성항법 신호 시뮬레이터(400)와 교란신호 생성 제어기(200)를 연동하여 시험 시나리오를 생성하고, 신호생성기(300)를 통해 재밍신호를 생성한 후 신호결합기(500)를 통해 모의신호를 위성항법 수신기(600)에 전달할 수 있게 구성된 것으로 각각 따로 구분된 별도의 장비로, 매우 고가이고 인터페이스가 서로 상이하여 연동을 위해서는 높은 기술적 난이도가 필요하다. 또한 장비간의 연동을 위한 추가적인 주변장치가 필요하여 구성이 복잡하고, 기만신호에 대한 모의는 불가능한 단점이 있다.
However, as shown in FIG. 6, the satellite navigation disturbance signal simulator controller of the related art generates a test scenario by linking the satellite navigation signal simulator 400 and the disturbance signal generation controller 200, And then transmits the simulated signal to the satellite navigation receiver 600 through the signal combiner 500. It is very expensive and the interfaces are different from each other, High technical difficulty is required. In addition, additional peripherals are required for interworking between devices, which complicates the configuration and has the disadvantage that it is impossible to simulate a deception signal.

1. 대한민국 특허등록 제1227913호1. Korean Patent No. 1227913 2. 대한민국 특허공개 제10-2013-0135739호2. Korean Patent Publication No. 10-2013-0135739

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로서, 위성항법 시나리오 제어기와 복합신호발생기를 일체화하여 구성이 단순화됨으로써 제작비용이 저렴하여 저가로 공급할 수 있는 복합 위성항법 신호 발생장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a composite satellite navigation signal generator capable of simplifying a configuration by integrating a satellite navigation scenario controller and a complex signal generator, The purpose is to provide.

이러한 목적을 이루기 위한 본 발명에 따른 복합 위성항법 신호발생 장치는 사용 목적에 따라 사용자가 손쉽게 항법신호, 기만신호 및 재밍신호를 설정할 수 있는 위성항법 시나리오 제어기와, 상기 위성항법 시나리오 제어기로부터 입력된 신호에 따라 항법신호, 기만신호 및 재밍신호를 생성하여 위성항법 수신기로 전송하는 복합신호발생기를 일체로 구성하되, 상기 복합신호발생기는 위성항법 시나리오 제어기와 통신을 하고, 내부 구성 모듈을 제어하는 외부인터페이스/내부제어모듈; 다수의 항법신호를 생성하는 항법신호 생성모듈; 위성항법 수신기를 기만하기 위한 신호를 생성하는 기만신호 생성모듈; 위성항법 수신기를 작동 불능 상태로 만드는 재밍신호를 생성하는 재밍신호 생성모듈; 위성항법 수신기가 사용하는 대역으로 주파수를 변환하는 RF신호 변환모듈; 항법신호, 기만신호 및 재밍신호를 독립적으로 출력하는 출력신호 선택모듈; 및 독립된 RF출력신호를 결합하여 위성항법 수신기에 전송하는 RF신호 결합모듈로 이루어지는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a composite satellite navigation signal generator comprising: a satellite navigation scenario controller that allows a user to easily set up a navigation signal, a jamming signal, and a jamming signal according to a purpose of use; A composite signal generator for generating a navigation signal, a jamming signal and a jamming signal according to the navigation signal, and transmitting the generated navigation signal, the jamming signal and the jamming signal to a satellite navigation receiver, wherein the composite signal generator communicates with the satellite navigation scenario controller, / Internal control module; A navigation signal generation module for generating a plurality of navigation signals; A deception signal generating module for generating a deception signal for the GPS receiver; A jamming signal generation module for generating a jamming signal that disables the satellite navigation receiver; An RF signal conversion module for converting a frequency to a band used by a satellite navigation receiver; An output signal selection module for independently outputting the navigation signal, the tamper signal and the jamming signal; And an RF signal combining module that combines the RF output signals and transmits the combined RF output signals to the satellite navigation receiver.

항법신호 생성모듈은 항법위성궤도 생성유닛, 항법메시지 생성유닛, 오차정보 처리유닛, IF신호 생성유닛 및 제어유닛으로 이루어질 수 있다. The navigation signal generating module may be composed of a navigation satellite orbit generating unit, a navigation message generating unit, an error information processing unit, an IF signal generating unit, and a control unit.

기만신호 생성모듈은 항법위성궤도, 항법해, 신호세기 및 도플러 주파수 중 적어도 하나 이상이 변경된 신호를 생성하고, 재밍신호 생성모듈(24)은 DDS(Direct Digital Synthesizer)로 구성되고, 싱글톤(Single-tone), 멀티톤(Multi- tone), FSK, PSK, ASK 및 선형 스위프(Linear sweep) 신호를 생성한다. The jamming signal generation module generates a signal in which at least one of the navigation satellite orbit, the navigation signal, the signal intensity, and the Doppler frequency is changed, and the jamming signal generation module 24 is composed of a DDS (Direct Digital Synthesizer) -tone, Multi-tone, FSK, PSK, ASK and Linear sweep signals.

RF신호 변환모듈은 입력된 1차중간주파수 신호를 2차중간주파수 신호로 변환하는 제1반송파 생성기, 제1주파수합성기, 제1대역선택필터와; 변환된 2차중간주파수 신호를 원하는 항법신호 대역으로 주파수 상향 변환하는 제2반송파 생성기, 제2주파수합성기 및 RF 필터뱅크로 구성될 수 있다. The RF signal conversion module includes a first carrier generator, a first frequency synthesizer, and a first band selection filter for converting the inputted first intermediate frequency signal into a second intermediate frequency signal; And a second carrier generator, a second frequency synthesizer, and an RF filter bank for frequency up-converting the converted secondary intermediate frequency signal to a desired navigation signal band.

출력신호 선택모듈은 90dB이상의 동작범위와 0.5dB이하의 정확도를 확보하기 위하여 다단으로 구성된 디지털 가변이득 제어기와, 출력신호 온/오프(on/off) 기능을 갖는 RF스위치로 구성된다. The output signal selection module consists of a multi-stage digital variable gain controller and an RF switch with output signal on / off function to ensure operating range of 90dB or more and accuracy less than 0.5dB.

또한, RF신호 결합모듈은 전력합성기, RF필터뱅크로 구성될 수 있다.
In addition, the RF signal combining module may be composed of a power combiner and an RF filter bank.

상기와 같은 본 발명에 따른 복합 위성항법 신호발생 장치는 위성항법 시나리오 제어기와 복합신호발생기를 일체로 구성하여 장비의 전체 크기를 축소할 수 있을 뿐만 아니라, 제작 비용을 줄여 저렴한 값으로 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.The combined satellite navigation signal generator according to the present invention as described above can reduce the overall size of the equipment by constituting the satellite navigation scenario controller and the complex signal generator integrally, There is an effect that can be.

즉, 본 발명은 단일장치로 구성되고, GPS L1, L2 및 L5와 같은 다중 항법신호와 기만/재밍 신호와 같은 다양한 형태의 교란신호를 사용 목적에 따라 손쉽게 생성 또는 제거할 수 있으며, 독립적으로 구성된 항법신호와 교란신호를 결합하여 실제 환경과 유사하게 복합신호를 생성할 수 있어, 중ㅇ소 항법신호 수신기 제조업체 뿐 만아니라 교란신호 영향 분석을 필요로 하는 학교 및 연구소 등에서도 수월하게 사용할 수 있어 위성항법 신호 시험 장비의 복잡도 및 하드웨어 구매/제작비용을 획기적으로 절감할 수 있는 효과가 있다.
That is, the present invention is composed of a single device, and it is possible to easily generate or remove various types of disturbance signals such as GPS, L1, L2 and L5, such as multiple navigation signals and deaf / jamming signals, By combining the navigation signal and the disturbance signal, it is possible to generate a composite signal similar to the actual environment, so that it can be used not only by the maker of the low-noise signal receiver but also by the schools and research institutes requiring disturbance signal influence analysis. The complexity of the navigation signal test equipment and the hardware purchase / production cost can be drastically reduced.

도 1은 본 발명에 복합 위성항법 신호발생 장치의 구성도
도 2는 본 발명에 따른 RF신호 변환모듈의 일실시예 블록도
도 3은 본 발명에 따른 출력신호 선택모듈의 일실시예 블록도
도 4는 본 발명에 따른 RF신호 결합모듈의 일실시예 블록도
도 5는 본 발명에 따른 복합 신호 발생 방법에 대한 일실시예 흐름도
도 6은 종래의 위성항법 시뮬레이터 연동형 위성항법 교란신호 발생시스템의 일예의 구성도
1 is a block diagram of a composite satellite navigation signal generating apparatus according to the present invention.
2 is a block diagram of an embodiment of an RF signal conversion module according to the present invention.
3 is a block diagram of an embodiment of an output signal selection module according to the present invention.
4 is a block diagram of an embodiment of an RF signal combining module according to the present invention.
5 is a flowchart of an embodiment of a method for generating a composite signal according to the present invention.
6 is a configuration diagram of an example of a conventional satellite navigation simulator interlocked satellite navigation disturbance signal generation system

이하 본 발명에 따른 복합 위성항법 신호발생 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a composite satellite navigation signal generating apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 구성을 단순화하여 제작이 용이할 뿐만 아니라, 저가로 공급할 수 있다. The present invention simplifies the structure and is easy to manufacture, and can be supplied at low cost.

이러한 본 발명에 따른 복합 위성항법 신호발생 장치는 사용 목적에 따라 사용자가 손쉽게 항법신호, 기만신호 및 재밍신호를 설정할 수 있는 위성항법 시나리오 제어기(10)와, 상기 위성항법 시나리오 제어기(10)로부터 입력된 신호에 따라 항법신호, 기만신호 및 재밍신호를 생성하는 복합신호발생기(20)를 일체로 구성하여 구성을 단순화시켰다. The composite satellite navigation signal generating apparatus according to the present invention includes a satellite navigation scenario controller 10 for allowing a user to easily set up a navigation signal, a jamming signal and a jamming signal according to the purpose of use, And a composite signal generator 20 for generating a navigation signal, a jamming signal, and a jamming signal in accordance with the received signal.

상기 위성항법 시나리오 제어기(10)는 PC 기반으로 제작된 것으로서, 생성신호를 위한 동작변수를 설정 및 변경할 수 있고, 복합신호발생기(20)의 상태정보를 수신하며, 조정위히닌 정적 상황 또는 이동위치인 동적 상황 하에서 위성궤도, 위성정보, 채널정보 등의 항법데이터를 입력하여 전달한다. The satellite navigation scenario controller 10 is made on a PC basis and can set and change operation parameters for the generated signal and receives the status information of the composite signal generator 20, Under dynamic conditions, navigation data such as satellite orbit, satellite information, and channel information are input and transmitted.

상기 복합신호발생기(20)는 위성항법 시나리오 제어기(10)로부터 전달받은 항법데이터와 항법신호, 기만신호 및 재밍신호의 주파수 대역, 변조방식, 신호세기 등의 파라미터를 이용하여 시나리오에 부합하는 정확한 신호를 실시간으로 생성하여 출력하는 수단으로, 항법신호 생성모듈(22), 기만신호 생성모듈(23) 및 재밍신호 생성모듈을 각각 구비하고 있으며, 이들로부터 만들어진 신호를 조합하여 위성항법 수신기(30)로 전송하기 위해 RF신호 변환모듈(25), 출력신호 선택모듈(26) 및 RF신호 결합모듈(27)을 구비하고 있다.The composite signal generator 20 generates an accurate signal corresponding to the scenario using the parameters of the navigation data and the frequency band of the navigation signal, the deception signal and the jamming signal, the modulation method, and the signal intensity received from the satellite navigation scenario controller 10 And a jamming signal generating module. The signal generating module 22 combines signals generated from the navigation signal generating module 22, the deception signal generating module 23, and the jamming signal generating module, and outputs the signal to the satellite navigation receiver 30 An RF signal conversion module 25, an output signal selection module 26, and an RF signal combination module 27 for transmission.

상기 복합신호발생기(20)는 미약한 신호가 필요한 위성항법/기만 신호와 상대적으로 높은 세기인 재밍신호 패스(path)를 분리하여 RF신호를 각각 생성하여 결합함으로서 높은 JSR(Jamming to Signal Ratio) 환경하의 신호 모의가 실시간으로 가능하다. The composite signal generator 20 separates a satellite navigation / deactivation signal requiring a weak signal and a jamming signal path having a relatively high intensity to generate and combine RF signals, respectively, so that a high JSR (Jamming to Signal Ratio) Signal simulation is possible in real time.

또한, 상기 위성항법 시나리오 제어기(10)와 통신을 하고, 내부 구성 모듈을 제어하는 외부인터페이스/내부제어모듈(21)을 더 구비하고 있다. The system further includes an external interface / internal control module 21 for communicating with the satellite navigation scenario controller 10 and controlling the internal configuration module.

상기 외부인터페이스/내부제어모듈(21)은 PC기반의 소프트웨어인 위성항법 시나리오 제어기(10)와 1:1 통신을 위해 Ethernet, USB 또는 RS-232C 등의 인터페이스로 구성하고, 내부제어는 CPU를 통해 DSP 혹은 FPGA를 직접 제어하는 방법으로 구현하는 것이 바람직하다.The external interface / internal control module 21 is configured by an interface such as Ethernet, USB or RS-232C for 1: 1 communication with the satellite navigation scenario controller 10, which is PC-based software, It is preferable to implement the method by directly controlling the DSP or FPGA.

항법신호 생성모듈(22)은 항법과 관련된 신호를 생성하기 위한 수단으로, 항법위성궤도 생성유닛, 항법메시지 생성유닛, 오차정보 처리유닛, IF신호 생성유닛 및 제어유닛으로 구성되고, 위성시계오차, 수신환경오차, 거리오차 및 도플러 주파수편이 등이 반영된 다채널 로우 데이터(Raw data)를 생성한다. The navigation signal generation module 22 is a means for generating a signal related to navigation and includes a navigation satellite trajectory generation unit, a navigation message generation unit, an error information processing unit, an IF signal generation unit, and a control unit. And generates multi-channel raw data reflecting the reception environment error, the distance error, and the Doppler frequency shift.

상기 기만신호 생성모듈(23)은 위성항법 수신기(30)를 기만하기 위한 신호를 생성하는 수단으로 항법위성궤도, 항법해, 신호세기 및 도플러 주파수 중 적어도 하나 이상이 변경된 신호를 생성한다.The deception signal generation module 23 generates a signal for deceiving the satellite navigation receiver 30, and generates a signal in which at least one of a navigation satellite orbit, a navigation signal, a signal strength, and a Doppler frequency is changed.

상기 재밍신호 생성모듈(24)을 위성항법 수신기(30)를 작동 불능 상태로 만드는 재밍신호를 생성하는 수단으로 DDS(Direct Digital Synthesizer)로 구성되고, 싱글톤(Single-tone), 멀티톤(Multi- tone), FSK, PSK, ASK 및 선형 스위프(Linear sweep) 신호를 생성한다.The DDS (Direct Digital Synthesizer) is used as means for generating the jamming signal that causes the jamming signal generation module 24 to disable the satellite navigation receiver 30, and a single tone, multi tone - tone, FSK, PSK, ASK and Linear sweep signals.

상기 RF신호 변환모듈(25)은 위성항법 수신기(30)가 사용하는 대역으로 주파수를 변환하는 수단으로, 단일 주파수 변환방식에 비하여 시스템 안정도(stability)와 민감도(sensitivity)를 향상시키기 위해 이중 주파수 변환방식을 채택하였다. 즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 입력된 1차중간주파수 신호를 2차중간주파수 신호로 변환하는 제1반송파 생성기, 제1주파수합성기, 제1대역선택필터와; 변환된 2차중간주파수 신호를 원하는 항법신호 대역으로 주파수 상향 변환하는 제2반송파 생성기, 제2주파수합성기 및 RF 필터뱅크로 이루어져 주파수 선택도(selectivity)를 극대화시킬 수 있게 하였다. The RF signal conversion module 25 is a means for converting a frequency into a band used by the satellite navigation receiver 30. The RF signal conversion module 25 performs a dual frequency conversion . That is, as shown in FIG. 2, a first carrier generator, a first frequency synthesizer, a first band-selective filter, and a second band-pass filter are provided for converting the inputted primary intermediate frequency signal into a secondary intermediate frequency signal. A second frequency synthesizer, and an RF filter bank for frequency up-converting the converted secondary intermediate frequency signal to a desired navigation signal band, thereby maximizing the frequency selectivity.

RF신호 변환모듈로 입력되는 1차 중간주파수는 다양한 항법신호를 모의할 수 있도록 중심주파수와 대역폭이 항법신호 별로 상이하므로, 이를 일정한 중간주파수로의 변환을 위해서 제1반송파 생성기는 고정밀도와 가변이 가능한 DDS 방식의 주파수 합성기를 사용하여 구성하고, RF 항법신호 역시 중심주파수가 상이하므로 제2반송파 생성기는 가변형 PLL을 적용하여 구성한다.Since the center frequency and the bandwidth of the primary intermediate frequency input to the RF signal conversion module are different for each of the navigation signals so that various navigation signals can be simulated, the first carrier generator can be converted to a high- DDS type frequency synthesizer, and since the RF navigation signal also has a different center frequency, the second carrier generator is configured by applying a variable PLL.

상기 출력신호 선택모듈(26)은 항법신호, 기만신호 및 재밍신호를 독립적으로 출력하는 수단으로, 도 3에 도시한 바와 같이, 다단으로 구성된 디지털 가변이득 제어기를 통하여 90dB이상의 높은 동작범위와 0.5dB이하의 정확도를 확보할 수 있게 하였으며, 출력신호 온/오프(on/off) 기능 및 40dB이상의 높은 아이솔레이션을 갖는 RF스위치를 사용하여 항법신호와 재밍신호가 독립적으로 출력될 경우 상호간에 간섭 영향을 최대한 배제할 수 있게 하였다.The output signal selection module 26 is a means for independently outputting a navigation signal, a jamming signal, and a jamming signal. As shown in FIG. 3, the output signal selection module 26 includes a multi-stage digital variable gain controller, (RF) switch with output signal on / off function and high isolation of more than 40dB. When the navigation signal and jamming signal are output independently, I can exclude it.

상기 RF신호 결합모듈(27)은 독립된 RF출력신호를 결합하여 위성항법 수신기(30)에 전송하며, 도 4에 도시한 바와 같이, 전력합성기, RF필터뱅크로 구성된다. 이러한 RF신호 결합모듈(27)은 RF 전력합성기를 통하여 RF주파수로 상향 변환된 항법신호와, RF주파수로 상향 변환된 교란신호를 결합한 후, RF 필터뱅크를 통하여 원하는 항법신호 대역외의 스퓨리어스나 하모닉 주파수 성분을 추가적으로 감쇠함으로서 시스템의 성능을 한층 더 향상시킬 수 있다.The RF signal combining module 27 combines independent RF output signals and transmits the RF output signals to the GPS receiver 30. The RF signal combining module 27 includes a power combiner and an RF filter bank, as shown in FIG. The RF signal combining module 27 combines the uplink signal converted up to the RF frequency with the up-converted up-converted RF signal through the RF power combiner, and then outputs the spurious or harmonic frequency By further attenuating the components, the performance of the system can be further improved.

도 5는 본 발명에 따른 복합 신호 발생 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.5 is a flowchart of an embodiment of a method for generating a composite signal according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 복합 신호 발생 방법은 항법신호, 기만신호 및 재밍신호를 독립적으로 생성하고, 주파수 상향 변환한 후 RF단에서 출력신호 레벨을 제어하여 결합함으로서, 필요한 시나리오에 따라 정확한 결과를 획득할 수 있고 시스템의 신뢰도를 크게 향상시킬 수 있다.As shown in the figure, the composite signal generating method according to the present invention independently generates a navigation signal, a jamming signal, and a jamming signal, frequency-up-converts the signal, and then controls the output signal level at the RF stage, The result can be obtained and the reliability of the system can be greatly improved.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체d인 씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
The method of the present invention as described above may be embodied as a program and stored in a computer-readable form such as a CD-ROM, a RAM, a ROM, a floppy disk, a hard disk, a magneto-optical disk, or the like. Such a process can be easily carried out by those skilled in the art and will not be described in detail.

10: 위성항법 시나리오 제어기
20: 복합신호발생기
21: 외부인터페이스/내부제어모듈 22: 항법신호 생성모듈
23: 기만신호 생성모듈 24: 재밍신호 생성모듈
25: RF신호 변환모듈 26: 출력신호 선택모듈
27: RF신호 결합모듈
30: 위성항법 수신기
10: Satellite navigation scenario controller
20: Composite Signal Generator
21: external interface / internal control module 22: navigation signal generating module
23: Trigger signal generation module 24: Jamming signal generation module
25: RF signal conversion module 26: output signal selection module
27: RF signal combining module
30: Satellite navigation receiver

Claims (7)

사용 목적에 따라 사용자가 손쉽게 항법신호, 기만신호 및 재밍신호를 설정할 수 있는 위성항법 시나리오 제어기(10)와, 상기 위성항법 시나리오 제어기(10)로부터 입력된 신호에 따라 항법신호, 기만신호 및 재밍신호를 생성하는 복합신호발생기(20)를 일체로 구성하되,
상기 복합신호발생기(20)는
위성항법 시나리오 제어기(10)와 통신을 하고, 내부 구성 모듈을 제어하는 외부인터페이스/내부제어모듈(21);
다수의 항법신호를 생성하는 항법신호 생성모듈(22);
위성항법 수신기(30)를 기만하기 위한 신호를 생성하는 기만신호 생성모듈(23)과;
위성항법 수신기(30)를 작동 불능 상태로 만드는 재밍신호를 생성하는 재밍신호 생성모듈(24);
위성항법 수신기(30)가 사용하는 대역으로 주파수를 변환하는 RF신호 변환모듈(25);
항법신호, 기만신호 및 재밍신호를 독립적으로 출력하는 출력신호 선택모듈(26);
독립된 RF출력신호를 결합하여 위성항법 수신기(30)에 전송하는 RF신호 결합모듈(27)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 위성항법 신호발생 장치.
A navigation signal scenario controller 10 that allows a user to easily set up a navigation signal, a jamming signal, and a jamming signal according to the purpose of use; and a navigation signal controller 10 for controlling a navigation signal, And a composite signal generator (20) for generating a composite signal,
The composite signal generator 20 includes:
An external interface / internal control module (21) for communicating with the satellite navigation scenario controller (10) and controlling the internal configuration module;
A navigation signal generation module (22) for generating a plurality of navigation signals;
A signal generation module (23) for generating a signal for deceiving the navigation device (30);
A jamming signal generating module (24) for generating a jamming signal that disables the satellite navigation receiver (30);
An RF signal conversion module 25 for converting a frequency into a band used by the GPS receiver 30;
An output signal selection module 26 for independently outputting the navigation signal, the tamper signal, and the jamming signal;
And an RF signal combining module (27) for combining and transmitting independent RF output signals to the satellite navigation receiver (30).
제1항에 있어서,
항법신호 생성모듈(22)은 항법위성궤도 생성유닛, 항법메시지 생성유닛, 오차정보 처리유닛, IF신호 생성유닛 및 제어유닛으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 위성항법 신호발생 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the navigation signal generating module (22) comprises a navigation satellite trajectory generating unit, a navigation message generating unit, an error information processing unit, an IF signal generating unit, and a control unit.
제1항에 있어서,
기만신호 생성모듈(23)은 항법위성궤도, 항법해, 신호세기 및 도플러 주파수 중 적어도 하나 이상이 변경된 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 복합 위성항법 신호발생 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the deception signal generation module (23) generates a signal in which at least one of a navigation satellite orbit, a navigation signal, a signal intensity, and a Doppler frequency is changed.
제1항에 있어서,
재밍신호 생성모듈(24)은 DDS(Direct Digital Synthesizer)로 구성되고, 싱글톤(Single-tone), 멀티톤(Multi- tone), FSK, PSK, ASK 및 선형 스위프(Linear sweep) 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 복합 위성항법 신호발생 장치.
The method according to claim 1,
The jamming signal generation module 24 is composed of a DDS (Direct Digital Synthesizer), and generates a jamming signal by generating a jamming signal in a single tone, multi-tone, FSK, PSK, ASK, and linear sweep Wherein said complex satellite navigation signal generating apparatus comprises:
제1항에 있어서,
RF신호 변환모듈(25)은 입력된 1차중간주파수 신호를 2차중간주파수 신호로 변환하는 제1반송파 생성기, 제1주파수합성기, 제1대역선택필터와;
변환된 2차중간주파수 신호를 원하는 항법신호 대역으로 주파수 상향 변환하는 제2반송파 생성기, 제2주파수합성기 및 RF 필터뱅크로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 위성항법 신호발생 장치.
The method according to claim 1,
The RF signal conversion module 25 includes a first carrier generator, a first frequency synthesizer, and a first band selection filter for converting the inputted primary intermediate frequency signal into a secondary intermediate frequency signal;
A second frequency synthesizer, and an RF filter bank for frequency up-converting the converted secondary intermediate frequency signal to a desired navigation signal band.
제1항에 있어서,
출력신호 선택모듈(26)은 90dB이상의 동작범위와 0.5dB이하의 정확도를 확보하기 위하여 다단으로 구성된 디지털 가변이득 제어기와, 출력신호 온/오프(on/off) 기능을 갖는 RF스위치로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 위성항법 신호발생 장치.
The method according to claim 1,
The output signal selection module 26 is composed of a multi-stage digital variable gain controller and an RF switch having an output signal on / off function to ensure an operating range of 90 dB or more and an accuracy of 0.5 dB or less Wherein said satellite navigation signal generating apparatus comprises:
제1항에 있어서,
RF신호 결합모듈(27)은 전력합성기, RF필터뱅크로 구성되는 것을 특징으로 하는 복합 위성항법 신호발생 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the RF signal combining module (27) comprises a power combiner and an RF filter bank.
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