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KR101413876B1 - Apparatus and method for non-coherent integration in global navigation satellite system receiver - Google Patents

Apparatus and method for non-coherent integration in global navigation satellite system receiver
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KR101413876B1
KR101413876B1KR1020100113170AKR20100113170AKR101413876B1KR 101413876 B1KR101413876 B1KR 101413876B1KR 1020100113170 AKR1020100113170 AKR 1020100113170AKR 20100113170 AKR20100113170 AKR 20100113170AKR 101413876 B1KR101413876 B1KR 101413876B1
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Abstract

Translated fromKorean

위성항법 시스템 수신기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수신기의 기능 중 신호획득에서 비동기 누적과 관련된 장치 및 방법을 제공한다. 본 발명은 신호획득시간 및 도플러의 영향에 따른 코드위상 변화를 고려하여 비동기 누적을 수행함으로써, 신호획득의 민감도가 향상된 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적장치 및 방법을 제공한다. 또한, 본 발명은 신호획득시간 및 도플러의 영향에 따른 코드위상 변화를 고려함으로써 동기 누적과 비동기 누적을 실시간으로 수행할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.To a satellite navigation system receiver, and more particularly, to an apparatus and method related to asynchronous accumulation in signal acquisition among the functions of a receiver. The present invention provides an asynchronous accumulation apparatus and method for a satellite navigation system receiver with improved sensitivity of signal acquisition by performing asynchronous accumulation in consideration of signal acquisition time and code phase change according to the influence of Doppler. The present invention also provides an apparatus and method for performing synchronous accumulation and asynchronous accumulation in real time by considering a code phase change according to signal acquisition time and Doppler effect.

Description

Translated fromKorean
위성항법시스템 수신기의 비동기 누적 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR NON-COHERENT INTEGRATION IN GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM RECEIVER}[0001] APPARATUS AND METHOD FOR NON-COHERENT INTEGRATION IN GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM RECEIVER [0002]

기술분야는 위성항법 시스템 수신기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수신기의 기능 중 신호획득에서 비동기 누적과 관련된 장치 및 방법에 관한 것이다.The technical field relates to a satellite navigation system receiver, and more particularly, to an apparatus and method related to asynchronous accumulation in signal acquisition among functions of a receiver.

GNSS(Global Navigation Satellite System) 항법 수신기는 기능에 따라 신호 획득, 신호 추적, 데이터 디코딩 및 항법을 수행하는 부분으로 구분될 수 있다. 항법 수신기는 안테나로부터 받은 위성신호를 RF(Radio Frequency) 대역에서 IF(Intermediate Frequency) 대역으로 하향 변환한다. 하향 변환된 IF 신호는 아날로그-디지털 변환(ADC)을 통하여 디지털 IF 신호로 이산화된다. 디지털 IF 신호는 신호획득부의 입력 신호가 된다. 신호획득부는 디지털IF 신호를 이용하여 가시위성을 탐색하고, 탐색된 위성의 코드위상과 도플러 주파수를 추정한다. 신호획득부는 코드위상과 도플러 주파수의 가능한 조합으로 2차원 공간을 검색한다. 신호획득부는 순차적 또는 병렬적으로 검색범위의 구간을 검색하고, 해당 도플러 주파수 및 코드에 대한 상관도 검사를 통하여 신호 획득 여부를 결정한다.The Global Navigation Satellite System (GNSS) navigation receiver can be divided into sections that perform signal acquisition, signal tracking, data decoding, and navigation according to functions. The navigation receiver down-converts the satellite signal received from the antenna from an RF (Radio Frequency) band to an IF (Intermediate Frequency) band. The down-converted IF signal is digitized into a digital IF signal through an analog-to-digital converter (ADC). The digital IF signal becomes the input signal of the signal acquisition section. The signal acquisition unit searches the visible satellite using the digital IF signal, and estimates the code phase and the Doppler frequency of the searched satellite. The signal acquisition unit searches the two-dimensional space by a possible combination of the code phase and the Doppler frequency. The signal acquisition unit searches for a section of the search range sequentially or in parallel, and determines whether to acquire a signal through a correlation test on the Doppler frequency and code.

본 발명은 신호획득시간 및 도플러의 영향에 따른 코드위상 변화를 고려하여 비동기 누적을 수행함으로써, 신호획득의 민감도가 향상된 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an asynchronous accumulation apparatus and method for a satellite navigation system receiver with improved sensitivity of signal acquisition by performing asynchronous accumulation in consideration of signal acquisition time and code phase change according to the influence of Doppler.

또한, 본 발명은 신호획득시간 및 도플러의 영향에 따른 코드위상 변화를 고려함으로써 동기 누적과 비동기 누적을 실시간으로 수행할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention also provides an apparatus and method for performing synchronous accumulation and asynchronous accumulation in real time by considering a code phase change according to signal acquisition time and Doppler effect.

또한, 본 발명은 실시간으로 비연속적인 데이터를 처리함으로써 데이터 저장에 필요한 메모리를 감소시키는 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적장치 및 방법을 제공한다.The present invention also provides an asynchronous accumulation apparatus and method for a satellite navigation system receiver that reduces memory required for data storage by processing non-contiguous data in real time.

본 발명의 일실시예에 따른 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적장치는 K번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호 및 K+1번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호에 대하여, 신호획득 알고리즘을 수행하여 K번째 신호획득 결과값 및 K+1번째 신호획득 결과값을 획득하는 신호획득부, 상기 K번째 신호획득 결과값 및 상기 K+1번째 신호획득 결과값을 메모리에 저장하는 저장부, 상기 저장된 K번째 신호획득 결과값을 획득하는데 필요한 신호획득시간을 측정하는 신호획득시간 측정부, 상기 측정된 상기 신호획득시간에 기초하여 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상 변화량을 계산하고, 상기 K번째 신호획득 결과값을 상기 코드위상 변화량만큼 보상하는 코드위상 보상부 및 상기 코드위상 변화량만큼 보상된 상기 K번째 신호획득 결과값을 상기 K+1번째 신호획득 결과값에 비동기 누적하는 비동기 누적부를 포함한다.The asynchronous accumulation device of the satellite navigation system receiver according to an embodiment of the present invention performs a signal acquisition algorithm on an intermediate frequency signal including an intermediate frequency signal including K-th navigation data and K + A signal acquisition unit for acquiring an acquisition result value and a K + 1-th signal acquisition result, a storage unit for storing the K-th signal acquisition result and the K + 1-th signal acquisition result in a memory, Calculating a code phase variation amount of the K-th signal acquisition result value based on the measured signal acquisition time, calculating a code phase variation amount of the K-th signal acquisition result value based on the measured signal acquisition time, A code phase compensation unit for compensating for the code phase shift amount by the code phase variation amount, And an asynchronous accumulation unit which accumulates asynchronously to the K + 1-th signal acquisition result value.

상기 신호획득시간은 상기 K+1번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호를 입력 받는 시간에 기초하여 측정될 수 있다.The signal acquisition time may be measured based on the time of receiving the intermediate frequency signal including the (K + 1) -th navigation data.

상기 코드위상 보상부는 기 설정된 도플러 검색 범위의 전 구간에서 상기 K번째 신호획득 결과값을 상기 코드위상 변화량만큼 보상할 수 있다.The code phase compensation unit may compensate the K-th signal acquisition result value by the code phase variation amount in the entire duration of the predetermined Doppler search range.

상기 코드위상 보상부는 상기 K번째 신호획득 결과값의 도플러 인덱스가 기 설정된 도플러 넘버보다 작은 경우, 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상 보상을 결정하는 코드위상 보상 결정부, 상기 코드위상의 보상이 결정되면, 상기 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수의 값이 0보다 큰 값을 갖는지 여부에 따라 상기 코드위상의 시프트 방향을 결정하는 시프트 방향 결정부, 상기 신호획득시간 및 상기 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수에 기초하여 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상 변화량을 계산하는 코드위상 변화량 계산부, 상기 시프트 방향 및 상기 코드위상 변화량에 기초하여 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상을 시프트하는 코드위상 시프트 처리부 및 상기 도플러 인덱스를 1만큼 추가하는 카운터부를 포함할 수 있다.Wherein the code phase compensation unit includes a code phase compensation determining unit for determining code phase compensation of the K-th signal acquisition result value when the Doppler index of the K-th signal acquisition result value is smaller than a predetermined Doppler number, A shift direction determination unit that determines a shift direction of the code phase according to whether a value of the Doppler frequency corresponding to the Doppler index has a value larger than 0, a Doppler frequency corresponding to the signal acquisition time and the Doppler index, A code phase shift amount calculation unit for calculating a code phase shift amount of the Kth signal acquisition result value based on the shift direction and the code phase shift amount, Processing unit and a counter unit for adding the Doppler index by one .

상기 시프트 방향 결정부는 상기 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수의 값이 0보다 크면, 상기 코드위상의 시프트 방향을 오른쪽으로 결정하고, 상기 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수의 값이 0보다 작거나 같으면, 상기 코드위상의 시프트 방향을 왼쪽으로 결정할 수 있다.Wherein the shift direction determining unit determines the shift direction of the code phase to the right when the value of the Doppler frequency corresponding to the Doppler index is greater than 0 and determines whether the value of the Doppler frequency corresponding to the Doppler index is less than or equal to 0, The shift direction of the code phase can be determined to the left.

상기 비동기 누적부는 상기 신호획득시간이 경과한 시점에서, 상기 K번째 신호획득 결과값이 상기 코드위상 변화량만큼 보상된 값을, 상기 K+1번째 신호획득 결과값에 비동기 누적할 수 있다.The asynchronous accumulation unit may asynchronously accumulate the value obtained by compensating the K-th signal acquisition result value by the code phase change amount at the K + 1-th signal acquisition result value at the time point when the signal acquisition time has elapsed.

다른 본 발명의 일실시예에 따른 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적장치는 상기 비동기 누적이 수행된 후, 신호획득 결과값 중 최대 값을 가지는 파워와 노이즈 중 최대 값을 가지는 파워의 비율을 임계 값과 비교하여 신호획득의 성공여부를 판단하는 판단부를 더 포함할 수 있다.The asynchronous accumulation apparatus of the satellite navigation system receiver according to another embodiment of the present invention calculates the ratio of the power having the maximum value among the signal acquisition result values and the power having the maximum value among the noise acquisition results as the threshold value And may further include a determination unit for determining whether or not the signal acquisition is successful.

다른 본 발명의 일실시예에 따른 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적장치는 상기 신호획득에 실패하는 경우, 추가적으로 비동기 누적을 수행하거나, 다른 위성에 대한 의사잡음코드(Pseudo Random Noise Code, PRN)를 생성하여 신호획득을 수행하는 처리부를 더 포함할 수 있다.The asynchronous accumulation apparatus of the satellite navigation system receiver according to another embodiment of the present invention may further perform asynchronous accumulation or generate a pseudo random noise code (PRN) for another satellite when the signal acquisition fails And a signal processing unit for performing signal acquisition.

본 발명의 일실시예에 따른 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적방법은 K번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호 및 K+1번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호에 대하여, 신호획득 알고리즘을 수행하는 단계, 상기 신호획득 알고리즘 수행 결과, K번째 신호획득 결과값 및 K+1번째 신호획득 결과값을 획득하는 단계, 상기 K번째 신호획득 결과값을 획득하는데 필요한 신호획득시간을 측정하는 단계, 상기 신호획득시간에 기초하여 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상 변화량을 계산하는 단계, 상기 K번째 신호획득 결과값을 상기 코드위상 변화량만큼 보상하는 단계 및 상기 코드위상 변화량만큼 보상된 상기 K번째 신호획득 결과값을 상기 K+1번째 신호획득 결과값에 비동기 누적하는 단계를 포함한다.The asynchronous accumulation method of a satellite navigation system receiver according to an embodiment of the present invention includes performing a signal acquisition algorithm on an intermediate frequency signal including an intermediate frequency signal including K-th navigation data and K + 1-th navigation data, Obtaining a K-th signal acquisition result and a K + 1-th signal acquisition result as a result of the signal acquisition algorithm, measuring a signal acquisition time required to acquire the K-th signal acquisition result, Calculating a code phase change amount of the Kth signal acquisition result value based on the code phase variation amount, compensating the Kth signal acquisition result value by the code phase variation amount, And accumulating the result of the (K + 1) -th signal acquisition asynchronously.

다른 본 발명의 일실시예에 따른 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적방법은 상기 K번째 신호획득 결과값의 도플러 인덱스가 기 설정된 도플러 넘버보다 작은 경우, 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상 보상을 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an asynchronous accumulation method for a satellite navigation system receiver, comprising the steps of: determining a code phase compensation of a K-th signal acquisition result value when a Doppler index of the K- The method comprising the steps of:

다른 본 발명의 일실시예에 따른 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적방법은 상기 코드위상의 보상이 결정되면, 상기 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수의 값이 0보다 큰 값을 갖는지 여부에 따라 상기 코드위상의 시프트 방향을 결정하는 단계를 더 포함하고, 상기 코드위상 변화량을 계산하는 단계는 상기 신호획득시간 및 상기 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수에 기초하여 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상 변화량을 계산하고, 상기 보상하는 단계는 상기 시프트 방향 및 상기 코드위상 변화량에 기초하여 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상을 시프트 할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an asynchronous accumulation method of a satellite navigation system receiver, wherein, when compensation of the code phase is determined, whether or not a code phase of the Doppler index Calculating a code phase variation amount of the K-th signal acquisition result value based on the signal acquisition time and the Doppler frequency corresponding to the Doppler index; And the compensating step may shift the code phase of the Kth signal acquisition result value based on the shift direction and the code phase variation amount.

다른 본 발명의 일실시예에 따른 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적방법은 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상을 시프트 한 후, 상기 도플러 인덱스를 1만큼 추가하는 단계를 더 포함할 수 있다.The asynchronous accumulation method of the satellite navigation system receiver according to another embodiment of the present invention may further include adding the Doppler index by one after shifting the code phase of the K-th signal acquisition result value.

다른 본 발명의 일실시예에 따른 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적방법은 상기 비동기 누적이 수행된 후, 신호획득 결과값 중 최대 값을 가지는 파워와 노이즈 중 최대 값을 가지는 파워의 비율을 임계 값과 비교하는 단계 및 상기 비율이 상기 임계 값보다 큰 경우를 신호획득에 성공한 경우로 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.The asynchronous accumulation method of a satellite navigation system receiver according to another embodiment of the present invention is characterized in that after the asynchronous accumulation is performed, the ratio of the power having the maximum value among the signal acquisition result values and the power having the maximum value of the noise, And determining that the signal acquisition is successful if the ratio is greater than the threshold value.

다른 본 발명의 일실시예에 따른 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적방법은 상기 신호획득에 성공한 경우에 대응하는 상기 신호획득 결과값 중 최대 값을 가지는 파워에 기초하여, 상기 K번째 항법 데이터 및 상기 K+1번째 항법 데이터를 송신한 위성의 코드위상 및 도플러를 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an asynchronous accumulation method of a satellite navigation system receiver, comprising: a step of generating, based on a power having a maximum value among the signal acquisition result values corresponding to a successful acquisition of the signal, And estimating a code phase and a Doppler of the satellite that transmitted the +1 < th > navigation data.

본 발명은 신호획득시간 및 도플러의 영향에 따른 코드위상 변화를 고려하여 비동기 누적을 수행함으로써, 신호획득의 민감도를 향상시킬 수 있다.The present invention can improve the sensitivity of signal acquisition by performing asynchronous accumulation in consideration of the signal acquisition time and the code phase change according to the influence of the Doppler.

또한, 본 발명은 신호획득시간 및 도플러의 영향에 따른 코드위상 변화를 고려함으로써 동기 누적과 비동기 누적을 실시간으로 수행할 수 있다.In addition, the present invention can perform synchronous accumulation and asynchronous accumulation in real time by considering a code phase change according to signal acquisition time and Doppler effect.

또한, 본 발명은 실시간으로 비연속적인 데이터를 처리함으로써 데이터 저장에 필요한 메모리를 감소시킬 수 있다.Further, the present invention can reduce memory required for data storage by processing non-contiguous data in real time.

또한, 본 발명은 실시간으로 동작하는 신호획득뿐만 아니라, 비 실시간으로 동작하는 모든 신호획득기능에 적용이 가능하여 실제 하드웨어 수신기에 동작을 적용할 수 있다.In addition, the present invention can be applied not only to real-time signal acquisition but also to all signal acquisition functions operating in non-real-time, so that operations can be applied to actual hardware receivers.

또한, 본 발명에 따른 신호획득부분에서 추정한 코드위상 및 도플러는 가장 최근의 값을 가지므로 신호추적부분과 최적의 연동을 이룰수 있다.In addition, since the code phase and Doppler estimated in the signal acquisition part according to the present invention have the latest values, optimum synchronization with the signal tracking part can be achieved.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따라 코드위상 변화를 고려한 비동기 누적의 타이밍을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 입력된 데이터를 비동기 누적하는 개념을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 코드위상 보상을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적 방법의 흐름도이다.
1 is a block diagram of an asynchronous accumulation apparatus of a satellite navigation system receiver according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a timing diagram illustrating asynchronous accumulation timing considering a code phase change according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
3 is a diagram illustrating a concept of asynchronous accumulation of input data according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram for explaining code phase compensation according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart of an asynchronous accumulation method of a satellite navigation system receiver according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

일반적인 환경에서 GPS L1신호의 최소레벨은 -130dBm 정도이며, 일반적으로 이렇게 높은 신호레벨에서는 GPS 수신기의 동작이 수월하다. 하지만 LOS(Line of Sight)가 보장되지 않고, 빌딩이 많은 도심지역 또는 건물 실내에서는 GPS 위성의 신호레벨이 감쇄한다. 이러한 이유로 낮은 신호레벨에서 동작할 수 있는 수신기의 민감도는 신호획득부분에서 중요한 요소 중 하나이다. 민감도는 수신감도라고 다르게 표현할 수 있다.In a typical environment, the minimum level of the GPS L1 signal is about -130dBm, and at this high signal level, the operation of the GPS receiver is usually straightforward. However, the LOS (Line of Sight) is not guaranteed, and the signal level of the GPS satellite is attenuated in a downtown area or in a building with many buildings. For this reason, the sensitivity of a receiver capable of operating at low signal levels is one of the important factors in the signal acquisition portion. Sensitivity can be expressed differently as reception sensitivity.

신호획득부분에서 민감도를 향상시킬 수 있는 방법에는 동기 누적과 비동기 누적이 있다. 동기 누적의 경우, 성능은 뛰어나지만 비트반전의 효과 때문에 누적하는 길이가 제한된다. 동기누적이 늘어나면 검색해야 하는 도플러 수가 증가함에 따라 계산 횟수가 증가한다. 비동기 누적은 동기누적의 결과값을 반복적으로 누적하는 방식으로 비트반전효과를 고려하지 않아도 되지만, 잡음신호를 제곱하면서 생기는 제곱손실(Squaring loss)의 영향으로 동기누적보다 성능이 떨어진다. 따라서 성능이 뛰어난 동기 누적과 비트반전의 영향을 받지 않는 비동기 누적의 적절한 조합으로 신호획득부분을 설계할 필요가 있다.There are synchronous and asynchronous accumulation methods that can improve the sensitivity in the signal acquisition part. In the case of synchronous accumulation, although the performance is excellent, the cumulative length is limited due to the effect of the bit reversal. As the number of synchronous accumulations increases, the number of calculations increases as the number of Doppler sought to be retrieved increases. Asynchronous accumulation does not need to consider the bit reversal effect by accumulating the result of synchronous accumulation repeatedly, but performance is lower than synchronous accumulation due to the squaring loss caused by squaring the noise signal. Therefore, it is necessary to design the signal acquisition part with an appropriate combination of high-performance synchronous accumulation and asynchronous accumulation that is not affected by bit reversal.

그리고 GPS 신호는 도플러의 영향에 의해 일정시간이 지나면, 코드위상이 변하는 현상이 발생한다. 코드위상의 변화량은 도플러가 클수록, 신호획득시간이 길어질수록 커지게 된다. 만약 신호획득시간에 따라 코드위상이 변경된 경우, 신호획득시간을 고려하지 않고, 비동기 누적을 적용하게 되면 오히려 SNR(Signal to Noise Ratio)이 감소하여 민감도가 떨어진다. 따라서 민감도를 향상시키기 위해서는 신호획득시간을 고려하되, 도플러에 따른 코드위상을 보상할 수 있는 비동기 누적기법이 필요하다. 여기서 언급되는 도플러는 도플러 주파수를 의미한다.And the GPS signal changes its code phase after a certain time due to the influence of Doppler. The larger the Doppler and the longer the signal acquisition time, the larger the amount of change in the code phase. If the code phase is changed according to the signal acquisition time, if the asynchronous accumulation is applied without considering the signal acquisition time, the signal to noise ratio (SNR) decreases and the sensitivity decreases. Therefore, in order to improve the sensitivity, an asynchronous accumulation technique capable of compensating the code phase according to the Doppler is required while considering the signal acquisition time. The Doppler referred to herein means the Doppler frequency.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of an asynchronous accumulation apparatus of a satellite navigation system receiver according to an embodiment of the present invention.

일반적인 위성항법시스템 수신기는 안테나로 수신된 위성 신호를 중간 주파수(IF: Intermediate Frequency) 신호로 변환하고, 아날로그 중간 주파수 신호를 디지털 중간 주파수 신호로 변환한다. 코드위상여기서 2차원 검색은 코드위상 검색 구간 및 도플러 검색 구간의 검색을 통하여 이루어진다. 코드위상 검색 구간은 위성의 위치를 추정하기 위해 코드 위상을 검색하는 구간이고, 도플러 검색 구간은 위성의 위치를 추정하기 위해 도플러 주파수를 검색하는 구간을 의미한다. 코드위상 검색 구간은 칩(chip)단위로 구간이 설정되어 있다. 도플러 검색 구간은 Hz단위로 구간이 설정되어 있다. 일반적으로 코드위상 구간은 0.5칩 단위로, 도플러 검색 구간은 500Hz단위로 구간이 설정된다.A typical satellite navigation system receiver converts a satellite signal received by an antenna into an intermediate frequency (IF) signal and converts the analog intermediate frequency signal into a digital intermediate frequency signal. Code phase Here, the two-dimensional search is performed through the search of the code phase search interval and the Doppler search interval. The code phase search interval is a section for searching the code phase to estimate the position of the satellite, and the Doppler search interval is a section for searching the Doppler frequency to estimate the position of the satellite. The code phase search interval is set on a chip-by-chip basis. The Doppler search interval is set in Hz. Generally, the code phase interval is set to 0.5 chip units, and the Doppler search interval is set to 500 Hz units.

위성항법시스템 수신기에 입력되는 디지털 IF 신호(

Figure 112010074245063-pat00001
)는 [수학식 1]과 같이 모델링 된다.The digital IF signal input to the satellite navigation system receiver (
Figure 112010074245063-pat00001
) Is modeled as shown in Equation (1).

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112010074245063-pat00002
여기서,
Figure 112010074245063-pat00003
은 가시위성의 개수,
Figure 112010074245063-pat00004
는 위성의 채널번호,
Figure 112010074245063-pat00005
는 신호진폭,
Figure 112010074245063-pat00006
는 항법데이터,
Figure 112010074245063-pat00007
는 코드,
Figure 112010074245063-pat00008
는 코드위상,
Figure 112010074245063-pat00009
는 중간주파수,
Figure 112010074245063-pat00010
는 도플러 주파수,
Figure 112010074245063-pat00011
는 초기 반송파 위상,
Figure 112010074245063-pat00012
는 신호잡음,
Figure 112010074245063-pat00013
는 샘플링 타임이다.
Figure 112010074245063-pat00002
here,
Figure 112010074245063-pat00003
The number of visible satellites,
Figure 112010074245063-pat00004
The channel number of the satellite,
Figure 112010074245063-pat00005
The signal amplitude,
Figure 112010074245063-pat00006
The navigation data,
Figure 112010074245063-pat00007
Code,
Figure 112010074245063-pat00008
The code phase,
Figure 112010074245063-pat00009
Lt; / RTI >
Figure 112010074245063-pat00010
Doppler frequency,
Figure 112010074245063-pat00011
Is the initial carrier phase,
Figure 112010074245063-pat00012
Lt; / RTI >
Figure 112010074245063-pat00013
Is the sampling time.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적 장치는 신호획득부(110), 저장부(120), 신호획득시간 측정부(130), 코드위상 보상부(140), 비동기 누적부(150), 판단부(160) 및 처리부(170)를 포함한다.1, an asynchronous accumulation apparatus of a satellite navigation system receiver according to an embodiment of the present invention includes asignal acquisition unit 110, astorage unit 120, a signal acquisitiontime measurement unit 130, a codephase compensation unit 140, anasynchronous accumulation unit 150, adetermination unit 160, and aprocessing unit 170.

신호획득부(110)는 K번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호 및 K+1번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호에 대하여, 신호획득 알고리즘을 수행하여, K번째 신호획득 결과값 및 K+1번째 신호획득 결과값을 획득한다. 신호획득부(110)는 추적하고자 하는 위성으로부터 주기적으로 송신되는 위성 신호를 수신하여 신호획득 결과값을 획득할 수 있다. K번째 및 K+1번째 신호는 순차적으로 송신되는 위성 신호의 일 예를 나타낸 것이다. 신호획득 알고리즘으로는 다중 상관기, 정합필터, 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transformation, FFT)을 이용한 방법들이 있다. 항법 데이터는 위성의 궤도, 위성위치 및 위성의 상태 정보 등을 포함한다.Thesignal acquisition unit 110 performs a signal acquisition algorithm on an intermediate frequency signal including the intermediate frequency signal including the K-th navigation data and the (K + 1) -th navigation data to generate a K- Acquisition result value is obtained. Thesignal acquisition unit 110 may receive a satellite signal periodically transmitted from a satellite to be tracked to obtain a signal acquisition result value. The Kth and K + 1th signals are examples of satellite signals sequentially transmitted. As the signal acquisition algorithm, there are methods using multiple correlators, matched filters, and Fast Fourier Transform (FFT). The navigation data includes the orbit of the satellite, the satellite position, and the status information of the satellite.

저장부(120)는 K번째 신호획득 결과값 및 K+1번째 신호획득 결과값을 메모리에 저장한다. 저장부(120)는 K번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호 및 K+1번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호가 신호획득부(110)에 입력되는 시간 각각을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(120)는 K번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호에 대하여, 신호획득 알고리즘을 수행하여, K번째 신호획득 결과값을 획득하는데 소요된 시간(TK)을 저장할 수 있다.Thestorage unit 120 stores the K-th signal acquisition result and the K + 1-th signal acquisition result in a memory. Thestorage unit 120 may store the time at which the intermediate frequency signal including the Kth navigation data and the intermediate frequency signal including the (K + 1) th navigation data are input to thesignal acquisition unit 110. [ Also, thestorage unit 120 may store the time (TK ) required for obtaining the K-th signal acquisition result value by performing a signal acquisition algorithm on the intermediate frequency signal including the K-th navigation data.

신호획득시간 측정부(130)는 상기 저장된 K번째 신호획득 결과값을, 획득하는데 필요한 신호획득시간(TK)을 측정한다. 신호획득시간 측정부(130)는 K+1번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호를, 신호획득부(110)가 입력 받는 시간에 기초하여 신호획득시간을 측정할 수 있다. 왜냐하면, K+1번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호는 K번째 신호획득 결과값을 획득하는 시점에 신호획득부(110)에 입력될 수 있기 때문이다.The signal acquisitiontime measurement unit 130 measures a signal acquisition time (TK ) required to acquire the stored K-th signal acquisition result value. The signal acquisitiontime measurement unit 130 may measure the signal acquisition time based on the time when thesignal acquisition unit 110 receives the intermediate frequency signal including the (K + 1) th navigation data. This is because the intermediate frequency signal including the (K + 1) -th navigation data can be input to thesignal acquisition unit 110 at the time of acquiring the K-th signal acquisition result value.

코드위상 보상부(140)는 상기 측정된 상기 신호획득시간(TK)에 기초하여, 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상 변화량을 계산하고, 상기 K번째 신호획득 결과값을 상기 코드위상 변화량만큼 보상한다. 코드위상 보상부(140)는 기 설정된 도플러 검색 범위의 전 구간에서, K번째 신호획득 결과값을, 상기 코드위상 변화량만큼 보상할 수 있다. 코드위상 보상부(140)는 일정 크기로 분할된 도플러 검색 범위의 전 구간에서, 측정된 신호획득시간(TK)에 기초하여 K번째 신호획득 결과값의 코드위상 변화량을 계산할 수 있다.The codephase compensation unit 140 calculates a code phase variation amount of the K-th signal acquisition result value based on the measured signal acquisition time TK , and outputs the K-th signal acquisition result value to the code phase variation amount . Thecode phase compensator 140 can compensate the K-th signal acquisition result value by the code phase variation amount over the entire duration of the predetermined Doppler search range. Thecode phase compensator 140 may calculate the code phase variation of the K-th signal acquisition result value based on the measured signal acquisition time TK in the entire duration of the Doppler search range divided by a predetermined size.

또한, 코드위상 보상부(140)는 코드위상 보상 결정부(141), 시프트 방향 결정부(143), 코드위상 변화량 계산부(145), 코드위상 시프트 처리부(147) 및 카운터부(149)를 포함할 수 있다.The codephase compensation unit 140 includes a code phasecompensation determination unit 141, a shiftdirection determination unit 143, a code phasevariation calculation unit 145, a code phaseshift processing unit 147, and acounter unit 149 .

코드위상 보상 결정부(141)는 K번째 신호획득 결과값의 도플러 인덱스가 기 설정된 도플러 넘버보다 작은 경우, 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상을 보상하기로 결정할 수 있다. 코드위상 보상 결정부(141)는 K번째 신호획득 결과값이 도플러 검색 범위의 전 구간에서 코드위상 변화량만큼 보상될 수 있도록, 도플러 인덱스를 이용한다.The code phasecompensation determination unit 141 may determine to compensate the code phase of the K-th signal acquisition result value when the Doppler index of the K-th signal acquisition result value is smaller than a predetermined Doppler number. The code phasecompensation determination unit 141 uses a Doppler index so that the K-th signal acquisition result value can be compensated for the code phase variation amount over the entire Doppler search range.

도플러 넘버는 도플러 검색 범위의 구간을, 일정 간격으로 분할하였을 때, 최대 값을 가진 인덱스보다 큰 값일 수 있다. 예를 들면, 도플러 검색 범위를 일정 간격으로 분할하여 도플러 인덱스를 0부터 20까지로 정의하면, 도플러 넘버는 21일 수 있다. 이때, 코드위상 보상부(140)는 도플러 인덱스가 0인 경우부터 20인 경우까지, K번째 신호획득 결과값의 코드위상이 보상될 수 있도록 결정할 수 있다.The Doppler number may be a value larger than the index having the maximum value when the interval of the Doppler search range is divided by a constant interval. For example, if the Doppler search range is defined as a range of 0 to 20 by dividing the Doppler search range at regular intervals, the Doppler number may be 21. At this time, the codephase compensation unit 140 may determine that the code phase of the K-th signal acquisition result value can be compensated for from 0 to 20 when the Doppler index is 0.

시프트 방향 결정부(143)는 상기 코드위상의 보상이 결정되면, 상기 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수의 값이 0보다 큰 값을 갖는지 여부에 따라, 상기 코드위상의 시프트 방향을 결정할 수 있다. 예들 들면, 도플러 주파수는 ㅁ5KHz의 주파수 편이가 발생한다. 편이가 발생하는 구간을 500Hz로 분할하면 총 20개의 구간으로 분할되고, 각각의 구간에 대응하는 도플러 인덱스를 설정할 수 있다. 시프트 방향 결정부(143)는 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수의 값이 양수 또는 음수인지에 따라 코드위상의 시프트 방향을 결정할 수 있다.When the compensation of the code phase is determined, the shiftdirection determination unit 143 can determine the shift direction of the code phase according to whether the value of the Doppler frequency corresponding to the Doppler index has a value larger than zero. For example, the Doppler frequency has a frequency shift of 5 kHz. If the section where the deviation occurs is divided into 500 Hz, it is divided into a total of 20 sections, and a Doppler index corresponding to each section can be set. The shiftdirection determination section 143 can determine the shift direction of the code phase according to whether the value of the Doppler frequency corresponding to the Doppler index is positive or negative.

시프트 방향 결정부(143)는 상기 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수의 값이 0보다 크면, 상기 코드위상의 시프트 방향을 오른쪽으로 결정하고, 상기 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수의 값이 0보다 작거나 같으면, 상기 코드위상의 시프트 방향을 왼쪽으로 결정할 수 있다.When the value of the Doppler frequency corresponding to the Doppler index is greater than 0, the shiftdirection determining unit 143 determines the shift direction of the code phase to the right, and if the value of the Doppler frequency corresponding to the Doppler index is less than 0 If so, the shift direction of the code phase can be determined to be left.

코드위상 변화량 계산부(145)는 상기 신호획득시간(TK) 및 상기 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수에 기초하여 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상 변화량을 계산할 수 있다. 코드위상 변화량 계산부(145)는 다음의 [수학식 2]를 통하여 코드위상 변화량을 계산할 수 있다.The code phase changeamount calculation unit 145 may calculate the code phase change amount of the Kth signal acquisition result value based on the signal acquisition time TK and the Doppler frequency corresponding to the Doppler index. The code phase changeamount calculation section 145 can calculate the code phase change amount through the following equation (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure 112010074245063-pat00014
Figure 112010074245063-pat00014

여기서,

Figure 112010074245063-pat00015
는 코드위상 변화량,
Figure 112010074245063-pat00016
는 기 설정된 코드 주파수,
Figure 112010074245063-pat00017
는 기 설정된 반송파 주파수,
Figure 112010074245063-pat00018
는 각 도플러 인덱스에 해당하는 도플러 주파수,
Figure 112010074245063-pat00019
은 K번째 신호획득 결과값을 획득하는데 필요한 신호획득시간, i는 도플러 인덱스를 의미한다.here,
Figure 112010074245063-pat00015
A code phase change amount,
Figure 112010074245063-pat00016
A predetermined code frequency,
Figure 112010074245063-pat00017
Lt; RTI ID = 0.0 > carrier frequency,
Figure 112010074245063-pat00018
The Doppler frequency corresponding to each Doppler index,
Figure 112010074245063-pat00019
Denotes a signal acquisition time required to acquire the K-th signal acquisition result value, and i denotes a Doppler index.

이때, 코드위상 변화량은 코드 시프트 칩으로 계산될 수 있다. 또한, 코드위상 변화량 계산부(145)는 신호획득시간(TK+1) 및 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수에 기초하여 K번째 신호획득 결과값의 코드위상 변화량을 계산할 수도 있다.At this time, the code phase change amount can be calculated as a code shift chip. Also, the code phase changeamount calculation unit 145 may calculate the code phase change amount of the K-th signal acquisition result value based on the signal acquisition time (TK+1 ) and the Doppler frequency corresponding to the Doppler index.

코드위상 시프트 처리부(147)는 상기 시프트 방향 및 상기 코드위상 변화량에 기초하여, 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상을 시프트할 수 있다. 코드위상 시프트 처리부(147)는 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수 값이 0보다 크면, 코드위상 변화량 계산부(145)에서 계산된 코드위상 변화량만큼, K번째 신호획득 결과값 중에서, 도플러 인덱스에 대응하는 코드위상을 오른쪽으로 시프트한다.The code phaseshift processing section 147 may shift the code phase of the K-th signal acquisition result value based on the shift direction and the code phase shift amount. If the Doppler frequency value corresponding to the Doppler index is greater than 0, the code phaseshift processing section 147 selects, from among the K-th signal acquisition result values by the code phase variation amount calculated by the code phase variationamount calculation section 145, Shift the code phase to the right.

카운터부(149)는 상기 도플러 인덱스를 1만큼 추가할 수 있다. 카운터부(149)는 다음 도플러 인덱스에 대응하는 코드위상을 보상하기 위해, 코드위상 변화량이 계산된 도플러 인덱스를 1 증가시킨다. 즉, 카운터부(149)는 도플러 인덱스 1에 대해 코드위상 변화량이 계산되었다면, 도플러 인덱스를 2로 증가시킨다.Thecounter unit 149 may add the Doppler index by one. Thecounter unit 149 increments the Doppler index by 1 so as to compensate the code phase corresponding to the next Doppler index. That is, if the code phase change amount is calculated for theDoppler index 1, thecounter unit 149 increases the Doppler index to 2.

비동기 누적부(150)는 상기 코드위상 변화량만큼 보상된, 상기 K번째 신호획득 결과값을, 상기 K+1번째 신호획득 결과값에 비동기 누적한다. 비동기 누적부(150)는 상기 신호획득시간이 경과한 시점에서, 상기 K번째 신호획득 결과값이 상기 코드위상 변화량만큼 보상된 값을, 상기 K+1번째 신호획득 결과값에 비동기 누적할 수 있다. 비동기 누적 결과는 [수학식 3]과 같이 표현될 수 있다.Theasynchronous accumulation unit 150 asynchronously accumulates the K-th signal acquisition result value, which is compensated by the code phase change amount, to the K + 1-th signal acquisition result value. Theasynchronous accumulation unit 150 may asynchronously accumulate the value obtained by compensating the K-th signal acquisition result value by the code phase change amount at the K + 1-th signal acquisition result value at the time when the signal acquisition time has elapsed . The asynchronous accumulation result can be expressed as Equation (3).

[수학식 3]&Quot; (3) "

Figure 112010074245063-pat00020
Figure 112010074245063-pat00020

여기서,

Figure 112010074245063-pat00021
은 K+1번째 신호획득 결과값,
Figure 112010074245063-pat00022
은 코드위상 변화량만큼 보상된 K번째 신호획득 결과값, i는 코드위상의 인덱스, j는 도플러 인덱스를 의미한다. 비동기 누적부(150)는 K번째 신호획득 결과값이 K+1번째 신호획득 결과값의 획득 시점으로, 코드위상 보상된 값을, K+1번째 신호획득 결과값에 비동기 누적함으로써, 신호획득 결과값의 실시간 누적을 가능하게 한다.here,
Figure 112010074245063-pat00021
(K + 1) th signal acquisition result value,
Figure 112010074245063-pat00022
I denotes a code phase index, and j denotes a Doppler index. Theasynchronous accumulation unit 150 asynchronously accumulates the code phase compensated value at the K + 1 th signal acquisition result value as the acquisition time of the K + 1 th signal acquisition result value asynchronously with the K + 1 th signal acquisition result value, Enabling real-time accumulation of values.

판단부(160)는 상기 비동기 누적이 수행된 후, 신호획득 결과값 중 최대 값을 가지는 파워와, 노이즈 중 최대 값을 가지는 파워의 비율을, 임계 값과 비교하여 신호획득의 성공여부를 판단할 수 있다. 신호획득 결과값은 파워값으로 구성된 행렬 구조를 가진다. 비동기 누적된 신호획득 결과값 중에서 최대 값을 가지는 파워를

Figure 112010074245063-pat00023
라 하고, 노이즈 중에서 최대값을 가지는 파워를
Figure 112010074245063-pat00024
이라고 하면, 비율(
Figure 112010074245063-pat00025
)은
Figure 112010074245063-pat00026
와 같이 정의된다. 판단부(160)는 비율(
Figure 112010074245063-pat00027
)이 임계값(
Figure 112010074245063-pat00028
) 보다 크면 신호획득에 성공한 것으로 판단한다. 신호획득에 성공하였다는 것은 임계값 보다 큰 경우의 파워로부터, 위성의 코드위상 및 도플러를 추정할 수 있음을 의미한다. 또한, 신호획득에 성공한 경우의 파워를
Figure 112010074245063-pat00029
로 정의할 수 있다. 이때, c는 코드위상의 인덱스, d는 도플러의 인덱스를 의미한다. 판단부(160)는 c에 대응하는 코드위상을, 추적하고자 하는 위상의 코드위상으로, d에 대응하는 도플러 주파수를, 추적하고자 하는 위상의 도플러 주파수로 추정할 수 있다.After the asynchronous accumulation is performed, thedetermination unit 160 determines whether the signal acquisition is successful by comparing the ratio of the power having the maximum value among the signal acquisition result values to the power having the maximum value of the noise with the threshold value . The signal acquisition result has a matrix structure composed of power values. Asynchronous Cumulative Signal Acquisition The power having the maximum value among the result values
Figure 112010074245063-pat00023
, And the power having the maximum value among the noise
Figure 112010074245063-pat00024
, The ratio (
Figure 112010074245063-pat00025
)silver
Figure 112010074245063-pat00026
Respectively. Thedetermination unit 160 determines the ratio
Figure 112010074245063-pat00027
) ≪ / RTI >
Figure 112010074245063-pat00028
), It is determined that the signal acquisition is successful. Successful signal acquisition means that the satellite's code phase and Doppler can be estimated from the power in the case where it is greater than the threshold value. Also, when the signal acquisition is successful,
Figure 112010074245063-pat00029
. Where c is the code phase index and d is the Doppler index. Thedetermination unit 160 may estimate the code phase corresponding to c as the code phase of the phase to be traced and the Doppler frequency corresponding to d as the Doppler frequency of the phase to be traced.

처리부(170)는 신호획득에 실패하는 경우, 추가적으로 비동기 누적을 수행하거나, 다른 위성에 대한 의사잡음코드(Pseudo Random Noise Code, PRN)를 생성하여 신호획득을 수행할 수 있다.
Theprocessing unit 170 may perform additional asynchronous accumulation or perform a signal acquisition by generating a pseudo random noise code (PRN) for another satellite when the signal acquisition fails.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따라, 코드위상 변화를 고려한 비동기 누적의 타이밍을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating timing of asynchronous accumulation taking into account a code phase change according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, (A)는 2개의 입력 신호에 대해 비동기 누적이 이루어 지는 경우이고, (B)는 N개의 입력 신호에 대해 비동기 누적이 이루어지는 경우를 나타낸다.Referring to FIG. 2, (A) shows a case where asynchronous accumulation is performed on two input signals, and (B) shows a case where asynchronous accumulation is performed on N input signals.

(A)를 참조하면, 첫 번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호(r1(ts))를 입력 받는 시점을 T0라고 한다. T1은 r1(ts)가 신호획득부(110)에 입력되는 시간(Tdata_1, 201) 및 신호획득 알고리즘을 수행하여, 첫 번째 신호획득 결과값을 획득하는 시간(TACQ_1, 203)이 경과한 시점이다. 이때, 첫 번째 신호획득 결과값을 P1i,j라고 할 수 있다. P1i,j는 입력된 신호에 대하여 코드위상과 도플러를 2차원으로 검색한 결과이다. i는 코드위상의 인덱스, j는 도플러 인덱스이다.(A), a time point at which the intermediate frequency signal r1 (ts ) including the first navigation data is received is referred to as T0 . T1 is a time (Tdata_1 201) at which r1 (ts ) is input to thesignal acquisition unit 110 and a time (TACQ_1 203) at which the first signal acquisition result value is obtained by performing the signal acquisition algorithm Time. At this time, the first signal acquisition result value is P1i, j . P1i, j is the result of two-dimensional search of the code phase and Doppler for the input signal. i is the code phase index, and j is the Doppler index.

두 번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호(r2(ts))는 T1에 입력될 수 있다. T1은 위성으로부터 수신되는 신호의 코드의 주기가 동일한 시점이다. 즉, T1은 입력 신호 코드의 길이의 배수에 해당하는 시점이다. T2는r2(ts)가 신호획득부(110)에 입력되는 시간(Tdata_2, 205) 및 신호획득 알고리즘을 수행하여, 두 번째 신호획득 결과값을 획득하는 시간(TACQ_2, 207)이 경과한 시점이다. 이때, 두 번째 신호획득 결과값을 P2i,j라고 할 수 있다.The intermediate frequency signal r2 (ts ) including the second navigation data can be input to T1 . T1 is a time point when the code of the signal received from the satellite has the same cycle. That is, T1 is a time corresponding to a multiple of the length of the input signal code. T2 is the time (Tdata - 2 , 205) at which r2 (ts ) is input to thesignal acquisition unit 110 and the time (TACQ - 2 , 207) This is the time point. At this time, the second signal acquisition result value may be P2i, j .

P1i,j는 P2i,j를 획득하는 시점에서 도플러와 시간 T1에 의해 코드위상의 차이가 발생할 수 있다. 따라서, 실시간으로 T1의 시점에서 신호획득 결과값을 비동기 누적하기 위해서는, P2i,j에, P1i,j이 코드위상의 변화량만큼 보상된 결과를 더하여야 한다. 이때, 코드위상의 변화량은 [수학식 2]를 이용하여, 시간 T1 및 도플러 검색 범위의 전 구간에서 계산될 수 있다. 코드위상의 변화량이 보상된 P1i,j를 P1i,j'라고 하면, 비동기 누적 결과 P2i,j = P2i,j + P1i,j'과 같다. 비동기 누적 결과 P2i,j에는 두 번째 신호획득 결과값 P2i,j 및 코드위상의 변화량이 보상된 P1i,j'이 저장된다.P1i, j can cause a difference in code phase between Doppler and time T1 at the time of obtaining P2i, j . Therefore, in order to asynchronously accumulate the signal acquisition result value at the time point of T1 in real time, the result compensated by the amount of change of the code phase should be added to Pi, j by Pi, j . At this time, the amount of change in the code phase can be calculated over time T1 and the entire duration of the Doppler search range using Equation (2). "Speaking, asynchronous accumulation resulti P2, P2j =i, j + P1i, j, code phase P1i, j of the change in the compensation P1i, j equal. The asynchronous accumulation result P2i, j stores the second signal acquisition result P2i, j and the compensated P1i, j 'of the code phase variation.

(B)를 참조하면, N-1 번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호(rN-1(ts))를 입력 받는 시점을 TN-2라고 한다. TN-1은 rN-1(ts)가 신호획득부(110)에 입력되는 시간(Tdata_N-1, 209) 및 신호획득 알고리즘을 수행하여, N-1 번째 신호획득 결과값을 획득하는 시간(TACQ_N-1, 211)이 경과한 시점이다. 이때, N-1 번째 신호획득 결과값을 P(N-1)i,j라고 할 수 있다.(B), the time point at which the intermediate frequency signal rN-1 (ts ) including the (N-1) th navigation data is received is TN-2 . TN-1 performs the signal acquisition algorithm and the time (Tdata_N-1 , 209) at which rN-1 (ts ) is input to thesignal acquisition unit 110 to acquire the N- (TACQ_N-1 , 211) has elapsed. At this time, the result of acquiring the (N-1) th signal may be P (N-1)i, j .

N 번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호(rN(ts))는 TN-1에 입력될 수 있다. TN은 rN(ts)가 신호획득부(110)에 입력되는 시간(Tdata_N, 213) 및 신호획득 알고리즘을 수행하여, N 번째 신호획득 결과값을 획득하는 시간(TACQ_N, 215)이 경과한 시점이다. 이때, 두 번째 신호획득 결과값을 P(N)i,j라고 할 수 있다. TN의 시점에서 신호획득 결과값을 비동기 누적하면 P(N)i,j = P(N)i,j + P(N-1)i,j'과 같다. P(N-1)i,j'은 TN의 시점에서 코드위상의 변화량이 보상된 P(N-1)i,j이다.
The intermediate frequency signal rN (ts ) including the N-th navigation data can be input to TN-1 . TN is rN (ts), thesignal obtaining unit 110, the time (Tdata_N, 213) and to perform the signal acquisition algorithm, the time to obtain a N-th signal obtained result value (TACQ_N, 215) input to the This is the time point. At this time, the second signal acquisition result value may be P (N)i, j . P (N)i, j = P (N)i, j + P (N-1)i, j 'asynchronously accumulating the result of signal acquisition at the time of TN. P (N-1)i, j 'is P (N-1)i, j in which the amount of change in the code phase is compensated at the time of TN.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따라 입력된 데이터를 비동기 누적하는 개념을 나타낸 도면이다.3 is a diagram illustrating a concept of asynchronous accumulation of input data according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 주기적으로 입력되는 각 신호에 대한 신호획득 결과값이 보상되고, 실시간으로 비동기 누적되는 과정을 개념적으로 살펴볼 수 있다.Referring to FIG. 3, a process of compensating signal acquisition results for periodically input signals and accumulating asynchronously in real time can be conceptually explored.

P1(301)은 첫 번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호에 대하여 신호획득 알고리즘을 수행하여, 획득한 첫 번째 신호획득 결과값이다. P2(305)는 두 번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호에 대하여 신호획득 알고리즘을 수행하여, 획득한 두 번째 신호획득 결과값이다. P2(305)의 획득 시점에서 비동기 누적을 위해 P1(301)은 P1'(303)으로 코드위상이 보상되고, P2(305)에 더해진다. 즉, P2(307)= P2(305)+ P1'(303)이 된다. P2'(309)은 비동기 누적된 결과 (P2(307))를 P3(311)의 획득 시점에서 코드위상을 보상한 결과이다. 따라서, P3(313)= P3(311)+ P2'(309)이 된다. 반복적으로 N개의 입력 신호에 대해 비동기 누적을 수행하면, PN(319)= PN(317)+ PN-1'(315) 이 된다. PN-1'(315)은 비동기 누적된 결과 (PN-1)를 PN(317)의 획득 시점에서 코드위상을 보상한 결과이다.
P1 (301) is a result of acquiring the first signal obtained by performing a signal acquisition algorithm on the intermediate frequency signal including the first navigation data. P2 (305) is the second signal acquisition result obtained by performing the signal acquisition algorithm on the intermediate frequency signal including the second navigation data. For asynchronous accumulation at the time of acquisition ofP2 305, P1 (301) is compensated for the code phase to P1 '(303) and added to P2 (305). That is, P2 (307) = P2 (305) + P1 '(303). P2 '309 is a result of compensating the code phase at the time of acquisition of P3 (311) as a result of asynchronous accumulation (P2 (307)). Therefore, P3 (313) = P3 (311) + P2 '(309). If asynchronous accumulation is repeatedly performed on N input signals, PN (319) = PN (317) + PN-1 '(315). PN-1 '315 is the result of compensating the code phase at the time of acquisition ofPN 317 as a result of asynchronous accumulation (PN-1 ).

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 코드위상 보상을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining code phase compensation according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 코드위상 보상은, 계산된 코드위상 변화량만큼 코드위상을 시프트 시킴으로써 이루어 진다. 코드위상 시프트 처리부(147)는, 시프트 방향 결정부(143)에서 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수 값이 0보다 작으면, 코드위상 변화량 계산부(145)에서 계산된 코드위상 변화량(401)만큼, 코드위상(403)을 왼쪽으로 시프트시킨다. 그 결과 코드위상이 보상된 블록(405)이 생성된다. 또한, 코드위상 시프트 처리부(147)는, 시프트 방향 결정부(143)에서 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수 값이 0보다 크면, 코드위상 변화량 계산부(145)에서 계산된 코드위상 변화량(409)만큼, 코드위상(407)을 오른쪽으로 시프트시킨다. 그 결과 코드위상이 보상된 블록(411)이 생성된다. 이때, 코드위상 변화량(409)은 코드 시프트 칩으로 표현될 수 있다. 도플러 인덱스 별로 코드위상이 시프트된다. 코드위상의 보상은 도플러 인덱스의 전 범위에서 이루어지므로, 도플러 검색 범위의 전 구간에 대해, 도플러 인덱스 별로 코드위상이 시프트된다.
Referring to FIG. 4, the code phase compensation is performed by shifting the code phase by the calculated code phase variation amount. When the Doppler frequency value corresponding to the Doppler index in the shiftdirection determination section 143 is smaller than 0, the code phaseshift processing section 147 shifts the code phase shift amount by the codephase shift amount 401 calculated by the code phase shiftamount calculation section 145, And shifts thecode phase 403 to the left. Resulting in ablock 405 in which the code phase is compensated. When the Doppler frequency value corresponding to the Doppler index in the shiftdirection determination section 143 is larger than 0, the code phaseshift processing section 147 performs a code phase shift operation on the basis of the codephase change amount 409 calculated by the code phase changeamount calculation section 145 , And shifts thecode phase 407 to the right. As a result, the code phase compensatedblock 411 is generated. At this time, the codephase change amount 409 can be expressed by a code shift chip. The code phase is shifted for each Doppler index. Since the compensation of the code phase is performed in the entire range of the Doppler index, the code phase is shifted by the Doppler index over the entire range of the Doppler search range.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적 방법의 흐름도이다.5 is a flowchart of an asynchronous accumulation method of a satellite navigation system receiver according to an embodiment of the present invention.

501단계에서, 비동기 누적 장치는 K번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호 및 K+1번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호에 대하여, 신호획득 알고리즘을 수행한다. K번째 및 K+1번째 신호는 순차적으로 송신되는 위성 신호의 일 예를 나타낸 것이다. 신호획득 알고리즘으로는 다중 상관기, 정합필터, 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transformation, FFT)을 이용한 방법들이 있다.Instep 501, the asynchronous accumulation device performs a signal acquisition algorithm on the intermediate frequency signal including the K-th navigation data and the intermediate frequency signal including the (K + 1) -th navigation data. The Kth and K + 1th signals are examples of satellite signals sequentially transmitted. As the signal acquisition algorithm, there are methods using multiple correlators, matched filters, and Fast Fourier Transform (FFT).

503단계에서, 비동기 누적 장치는 상기 신호획득 알고리즘 수행 결과, K번째 신호획득 결과값 및 K+1번째 신호획득 결과값을 획득한다. K번째 신호획득 결과값 및 K+1번째 신호획득 결과값은 메모리에 저장될 수 있다. 또한, K번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호, K+1번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호 및 K+2번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호가 비동기 누적 장치에 입력되는 시간 각각은 메모리에 저장될 수 있다.Instep 503, the asynchronous accumulation device acquires the K-th signal acquisition result and the K + 1-th signal acquisition result as a result of performing the signal acquisition algorithm. The K-th signal acquisition result value and the K + 1-th signal acquisition result value may be stored in a memory. Each time the intermediate frequency signal including the K-th navigation data, the intermediate frequency signal including the (K + 1) -th navigation data, and the intermediate frequency signal including the (K + 2) -th navigation data is input to the asynchronous accumulation device, have.

505단계에서, 비동기 누적 장치는 K번째 신호획득 결과값을 획득하는데 필요한 신호획득시간(TK)을 측정한다. 비동기 누적 장치는 메모리에 저장된, K번째 신호획득 결과값을 획득한 시간에 기초하여, 신호획득시간을 측정할 수 있다. 비동기 누적 장치는 K+1번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호를 입력 받는 시간에 기초하여 신호획득시간을 측정할 수 있다.Instep 505, the asynchronous accumulation device measures the signal acquisition time (TK ) required to acquire the K-th signal acquisition result value. The asynchronous accumulation device can measure the signal acquisition time based on the time at which the K-th signal acquisition result value stored in the memory is obtained. The asynchronous accumulation device can measure the signal acquisition time based on the time of receiving the intermediate frequency signal including the (K + 1) th navigation data.

507단계에서, 비동기 누적 장치는 K번째 신호획득 결과값의 도플러 인덱스가 기 설정된 도플러 넘버보다 작은 경우, 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상을 보상하기로 결정한다. 비동기 누적 장치는 기 설정된 도플러 검색 범위의 전 구간에서, K번째 신호획득 결과값을 코드위상 변화량만큼 보상할 수 있다. 도플러 넘버는 도플러 검색 범위의 구간을, 일정 간격으로 분할한 경우의 최대 값을 가진 인덱스보다 큰 값일 수 있다.Instep 507, if the Doppler index of the K-th signal acquisition result value is smaller than the predetermined Doppler number, the asynchronous accumulation device determines to compensate the code phase of the K-th signal acquisition result value. The asynchronous accumulation device can compensate the K-th signal acquisition result value by the amount of code phase change in the entire duration of the predetermined Doppler search range. The Doppler number may be a value that is larger than an index having a maximum value in a case where the Doppler search range is divided at regular intervals.

509단계에서, 비동기 누적 장치는 코드위상의 보상이 결정되면, 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수의 값이, 0보다 큰 값을 갖는지 여부에 따라 상기 코드위상의 시프트 방향을 결정한다.Instep 509, when the compensation of the code phase is determined, the asynchronous accumulation device determines the shift direction of the code phase according to whether the value of the Doppler frequency corresponding to the Doppler index has a value larger than zero.

511단계 및 513 단계에서, 비동기 누적 장치는 K+1번째 신호획득 결과값을 획득하는데 필요한 신호획득시간 및 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수에 기초하여 K번째 신호획득 결과값의 코드위상 변화량을 계산한다. [수학식 2]를 통하여 코드위상 변화량을 계산할 수 있다.Insteps 511 and 513, the asynchronous accumulation device calculates the code phase variation of the K-th signal acquisition result value based on the signal acquisition time required to acquire the K + 1-th signal acquisition result value and the Doppler frequency corresponding to the Doppler index . The code phase change amount can be calculated through the following equation (2).

515단계에서, 비동기 누적 장치는 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수의 값이 0보다 크면, 계산된 코드위상 변화량에 기초하여, K번째 신호획득 결과값의 코드위상을 오른쪽으로 시프트한다.Instep 515, if the value of the Doppler frequency corresponding to the Doppler index is greater than 0, the asynchronous accumulation device shifts the code phase of the K-th signal acquisition result value to the right based on the calculated code phase variation.

517단계에서, 비동기 누적 장치는 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수의 값이 0보다 작으면, 계산된 코드위상 변화량에 기초하여, K번째 신호획득 결과값의 코드위상을 왼쪽으로 시프트한다.Instep 517, if the value of the Doppler frequency corresponding to the Doppler index is smaller than 0, the asynchronous accumulation device shifts the code phase of the K-th signal acquisition result value to the left based on the calculated code phase variation.

519단계에서, 비동기 누적 장치는 K번째 신호획득 결과값의 코드위상을 시프트 한 후, 상기 도플러 인덱스를 1만큼 추가한다. 다음 도플러 인덱스에 대응하는 코드위상을 보상하기 위해, 코드위상 변화량이 계산된 도플러 인덱스를 1 증가시킨다.Instep 519, the asynchronous accumulation device shifts the code phase of the K-th signal acquisition result value, and then adds the Doppler index by one. In order to compensate the code phase corresponding to the next Doppler index, the Doppler index in which the code phase variation is calculated is incremented by one.

521단계에서, 비동기 누적 장치는 코드위상 변화량만큼 보상된 K번째 신호획득 결과값을 K+1번째 신호획득 결과값에 비동기 누적한다. 비동기 누적 장치는 K번째 신호획득 결과값을, K+1번째 신호획득 결과값의 획득 시점으로 코드위상을 보상함으로써, 신호획득 결과값의 실시간 누적을 가능하게 한다.Instep 521, the asynchronous accumulation device asynchronously accumulates the K-th signal acquisition result value compensated by the code phase change amount to the K + 1-th signal acquisition result value. The asynchronous accumulation device makes it possible to accumulate the result of the K-th signal acquisition by real-time accumulation of the signal acquisition result by compensating the code phase to the acquisition time of the K + 1-th signal acquisition result value.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적 장치는 상기 비동기 누적이 수행된 후, 신호획득 결과값 중 최대 값을 가지는 파워와, 노이즈 중 최대 값을 가지는 파워의 비율을 임계 값과 비교하고, 상기 비율이 상기 임계 값보다 큰 경우를, 신호획득에 성공한 경우로 결정할 수 있다.The asynchronous accumulation apparatus of the satellite navigation system receiver according to an embodiment of the present invention calculates the ratio of the power having the maximum value among the signal acquisition result values and the power having the maximum value of the noise, And when the ratio is greater than the threshold value, it can be determined that the signal acquisition is successful.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적 장치는 상기 신호획득에 성공한 경우에 대응하는, 상기 신호획득 결과값 중 최대 값을 가지는 파워에 기초하여, 상기 K번째 항법 데이터 및 상기 K+1번째 항법 데이터를 송신한 위성의 코드위상 및 도플러를 추정할 수 있다.The asynchronous accumulation device of the satellite navigation system receiver according to an embodiment of the present invention may further include an asynchronous accumulation device for receiving the K-th navigation data and the K-th navigation data based on a power having a maximum value among the signal acquisition result values, The code phase and the Doppler of the satellite transmitting the (K + 1) -th navigation data can be estimated.

본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The methods according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.

Claims (14)

Translated fromKorean
K번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호 및 K+1번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호에 대하여, 신호획득 알고리즘을 수행하여 K번째 신호획득 결과값 및 K+1번째 신호획득 결과값을 획득하는 신호획득부;
상기 K번째 신호획득 결과값 및 상기 K+1번째 신호획득 결과값을 메모리에 저장하는 저장부;
상기 저장된 K번째 신호획득 결과값을 획득하는데 필요한 신호획득시간을 측정하는 신호획득시간 측정부;
상기 측정된 상기 신호획득시간에 기초하여 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상 변화량을 계산하고, 상기 K번째 신호획득 결과값을 상기 코드위상 변화량만큼 보상하는 코드위상 보상부; 및
상기 코드위상 변화량만큼 보상된 상기 K번째 신호획득 결과값을 상기 K+1번째 신호획득 결과값에 비동기 누적하는 비동기 누적부
를 포함하는 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적장치.
Acquiring a signal for acquiring a K-th signal acquisition result value and a K + 1-th signal acquisition result value by performing a signal acquisition algorithm on an intermediate frequency signal including an intermediate frequency signal including K-th navigation data and K + part;
A storage unit for storing the K-th signal acquisition result and the K + 1-th signal acquisition result in a memory;
A signal acquisition time measuring unit for measuring a signal acquisition time required to acquire the stored K-th signal acquisition result value;
A code phase compensation unit for calculating a code phase variation amount of the Kth signal acquisition result value based on the measured signal acquisition time and compensating the Kth signal acquisition result value by the code phase variation amount; And
An asynchronous accumulation unit for asynchronously accumulating the K-th signal acquisition result value compensated by the code phase change amount to the K + 1-th signal acquisition result value,
Asynchronous accumulation device of a satellite navigation system receiver.
제1항에 있어서,
상기 신호획득시간은
K+1번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호를 입력 받는 시간에 기초하여 측정되는
위성항법시스템 수신기의 비동기 누적장치.
The method according to claim 1,
The signal acquisition time
Measured based on the time of receiving the intermediate frequency signal including the (K + 1) -th navigation data
Asynchronous accumulation of satellite navigation system receivers.
제1항에 있어서,
상기 코드위상 보상부는
기 설정된 도플러 검색 범위의 전 구간에서 상기 K번째 신호획득 결과값을 상기 코드위상 변화량만큼 보상하는
위성항법시스템 수신기의 비동기 누적장치.
The method according to claim 1,
The code phase compensator
And compensates the K-th signal acquisition result value by the code phase variation amount in the entire duration of the predetermined Doppler search range
Asynchronous accumulation of satellite navigation system receivers.
제1항에 있어서,
상기 코드위상 보상부는
상기 K번째 신호획득 결과값의 도플러 인덱스가 기 설정된 도플러 넘버보다 작은 경우, 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상 보상을 결정하는 코드위상 보상 결정부;
상기 코드위상의 보상이 결정되면, 상기 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수의 값이 0보다 큰 값을 갖는지 여부에 따라 상기 코드위상의 시프트 방향을 결정하는 시프트 방향 결정부;
상기 신호획득시간 및 상기 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수에 기초하여 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상 변화량을 계산하는 코드위상 변화량 계산부;
상기 시프트 방향 및 상기 코드위상 변화량에 기초하여 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상을 시프트하는 코드위상 시프트 처리부; 및
상기 도플러 인덱스를 1만큼 추가하는 카운터부
를 포함하는 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적장치.
The method according to claim 1,
The code phase compensator
A code phase compensation determining unit for determining code phase compensation of the K-th signal acquisition result value when the Doppler index of the K-th signal acquisition result value is smaller than a predetermined Doppler number;
A shift direction determination unit that determines a shift direction of the code phase according to whether a value of the Doppler frequency corresponding to the Doppler index has a value larger than 0, when the compensation of the code phase is determined;
A code phase variation amount calculation unit for calculating a code phase variation amount of the K-th signal acquisition result value based on the signal acquisition time and the Doppler frequency corresponding to the Doppler index;
A code phase shift processor for shifting a code phase of the K-th signal acquisition result value based on the shift direction and the code phase shift amount; And
A counter unit for adding the Doppler index by one
Asynchronous accumulation device of a satellite navigation system receiver.
제4항에 있어서,
상기 시프트 방향 결정부는
상기 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수의 값이 0보다 크면, 상기 코드위상의 시프트 방향을 오른쪽으로 결정하고,
상기 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수의 값이 0보다 작거나 같으면, 상기 코드위상의 시프트 방향을 왼쪽으로 결정하는
위성항법시스템 수신기의 비동기 누적장치.
5. The method of claim 4,
The shift direction determination unit
If the value of the Doppler frequency corresponding to the Doppler index is greater than 0, the shift direction of the code phase is determined to be right,
If the value of the Doppler frequency corresponding to the Doppler index is less than or equal to 0, the shift direction of the code phase is determined to be left
Asynchronous accumulation of satellite navigation system receivers.
제1항에 있어서,
상기 비동기 누적부는
상기 신호획득시간이 경과한 시점에서, 상기 K번째 신호획득 결과값이 상기 코드위상 변화량만큼 보상된 값을, 상기 K+1번째 신호획득 결과값에 비동기 누적하는
위성항법시스템 수신기의 비동기 누적장치.
The method according to claim 1,
The asynchronous accumulation unit
At a time point when the signal acquisition time elapses, a value obtained by compensating the K-th signal acquisition result value by the code phase change amount is asynchronously accumulated in the K + 1-th signal acquisition result value
Asynchronous accumulation of satellite navigation system receivers.
제1항에 있어서,
상기 비동기 누적이 수행된 후, 신호획득 결과값 중 최대 값을 가지는 파워와 노이즈 중 최대 값을 가지는 파워의 비율을 임계 값과 비교하여 신호획득의 성공여부를 판단하는 판단부
를 더 포함하는 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적장치.
The method according to claim 1,
The asynchronous accumulation is performed, and a determination unit determines whether the signal acquisition is successful by comparing the ratio of the power having the maximum value among the signal acquisition result values to the power having the maximum value of the noise,
Further comprising an asynchronous accumulation device of the satellite navigation system receiver.
제7항에 있어서,
상기 신호획득에 실패하는 경우, 추가적으로 비동기 누적을 수행하거나, 다른 위성에 대한 의사잡음코드(Pseudo Random Noise Code, PRN)를 생성하여 신호획득을 수행하는 처리부
를 더 포함하는 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적장치.
8. The method of claim 7,
A processing unit for performing asynchronous accumulation or generating a pseudo random noise code (PRN) for another satellite when the signal acquisition fails,
Further comprising an asynchronous accumulation device of the satellite navigation system receiver.
K번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호 및 K+1번째 항법 데이터를 포함한 중간 주파수 신호에 대하여, 신호획득 알고리즘을 수행하는 단계;
상기 신호획득 알고리즘 수행 결과, K번째 신호획득 결과값 및 K+1번째 신호획득 결과값을 획득하는 단계;
상기 K번째 신호획득 결과값을 획득하는데 필요한 신호획득시간을 측정하는 단계;
상기 신호획득시간에 기초하여 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상 변화량을 계산하는 단계;
상기 K번째 신호획득 결과값을 상기 코드위상 변화량만큼 보상하는 단계; 및
상기 코드위상 변화량만큼 보상된 상기 K번째 신호획득 결과값을 상기 K+1번째 신호획득 결과값에 비동기 누적하는 단계
를 포함하는 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적방법.
Performing a signal acquisition algorithm on an intermediate frequency signal including an intermediate frequency signal including K-th navigation data and an intermediate frequency signal including K + 1-th navigation data;
Obtaining a K-th signal acquisition result and a K + 1-th signal acquisition result as a result of the signal acquisition algorithm;
Measuring a signal acquisition time required to acquire the K-th signal acquisition result value;
Calculating a code phase variation amount of the K-th signal acquisition result value based on the signal acquisition time;
Compensating the K-th signal acquisition result value by the code phase variation amount; And
And asynchronously accumulating the K-th signal acquisition result value compensated by the code phase change amount to the K + 1-th signal acquisition result value
Gt; a < / RTI > satellite navigation system receiver.
제9항에 있어서,
상기 신호획득시간을 측정한 후, 상기 K번째 신호획득 결과값의 도플러 인덱스가 기 설정된 도플러 넘버보다 작은 경우, 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상 보상을 결정하는 단계
를 더 포함하는 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적방법.
10. The method of claim 9,
Determining a code phase compensation of the K-th signal acquisition result value if the Doppler index of the K-th signal acquisition result value is smaller than a predetermined Doppler number after measuring the signal acquisition time
Wherein the asynchronous accumulation method further comprises:
제10항에 있어서,
상기 코드위상의 보상이 결정되면, 상기 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수의 값이 0보다 큰 값을 갖는지 여부에 따라 상기 코드위상의 시프트 방향을 결정하는 단계를 더 포함하고,
상기 코드위상 변화량을 계산하는 단계는 상기 신호획득시간 및 상기 도플러 인덱스에 대응하는 도플러 주파수에 기초하여 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상 변화량을 계산하고,
상기 보상하는 단계는 상기 시프트 방향 및 상기 코드위상 변화량에 기초하여 상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상을 시프트하는
위성항법시스템 수신기의 비동기 누적방법.
11. The method of claim 10,
Determining a shift direction of the code phase according to whether a value of the Doppler frequency corresponding to the Doppler index has a value greater than 0 when the compensation of the code phase is determined,
Wherein the step of calculating the code phase variation amount includes calculating a code phase variation amount of the K-th signal acquisition result value based on the signal acquisition time and the Doppler frequency corresponding to the Doppler index,
Wherein the compensating step shifts the code phase of the K-th signal acquisition result value based on the shift direction and the code phase variation amount
Asynchronous accumulation method of satellite navigation system receiver.
제11항에 있어서,
상기 K번째 신호획득 결과값의 코드위상을 시프트 한 후, 상기 도플러 인덱스를 1만큼 추가하는 단계
를 더 포함하는 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적방법.
12. The method of claim 11,
Shifting the code phase of the K-th signal acquisition result value, and adding the Doppler index by 1
Wherein the asynchronous accumulation method further comprises:
제9항에 있어서,
상기 비동기 누적이 수행된 후, 신호획득 결과값 중 최대 값을 가지는 파워와 노이즈 중 최대 값을 가지는 파워의 비율을 임계 값과 비교하는 단계; 및
상기 비율이 상기 임계 값보다 큰 경우를 신호획득에 성공한 경우로 결정하는 단계
를 더 포함하는 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적방법.
10. The method of claim 9,
Comparing the ratio of the power having the maximum value among the signal acquisition result values and the power having the maximum value of the noise to the threshold value after the asynchronous accumulation is performed; And
Determining that the signal acquisition is successful if the ratio is greater than the threshold value
Wherein the asynchronous accumulation method further comprises:
제13항에 있어서,
상기 신호획득에 성공한 경우에 대응하는 상기 신호획득 결과값 중 최대 값을 가지는 파워에 기초하여, 상기 K번째 항법 데이터 및 상기 K+1번째 항법 데이터를 송신한 위성의 코드위상 및 도플러를 추정하는 단계
를 더 포함하는 위성항법시스템 수신기의 비동기 누적방법.
14. The method of claim 13,
Estimating a code phase and a Doppler of the satellite transmitting the K-th navigation data and the K + 1 -th navigation data based on a power having a maximum value among the signal acquisition result values corresponding to the successful acquisition of the signal;
Wherein the asynchronous accumulation method further comprises:
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