Galileo 항법위성 모의신호생성 및 S/W 신호처리 모듈 설계
Simulated Signal Generation of Galileo Navigation Satellite and Design of S/W Signal Processing Modules
- 발행기관 亞洲大學校 大學院
- 지도교수 李資城
- 발행년도 2005
- 학위수여년월 2005. 2
- 학위명 석사
- 학과 및 전공 산업대학원 정보전자공학과
- 본문언어 한국어
초록/요약
Galileo 시스템은 유럽에서 독자적인 항법 위성을 보유하기 위해 계획되었으며, Galileo 시스템은 기존 위성항법시스템인 GPS와의 상호연관성으로 인해 미국과의 많은 협의를 거쳐 연구가 진행되고 있다. Galileo 신호는 기본적으로 GPS 신호와 유사하나, 다양한 주파수 대역을 갖고 있으며, 기존 GPS와 다른 새로운 코드와 항법데이터의 구조를 사용하게 된다. 또한 Pilot 신호를 이용하여 원활한 시각동기를 할 수 있도록 설계되었다. 이러한 Galileo 시스템과 GPS를 동시에 연동할 경우, 가시위성의 증가를 통한 측위정확도의 향상을 기대할 수 있다. 반면, 현재 Galileo 시스템의 실제 신호를 이용할 수 없으므로, 계획된 신호특성에 맞는 모의신호를 생성하는 과정이 우선적으로 필요하며, 생성된 신호의 검증을 위해 이를 처리할 수 있는 신호처리 모듈이 필요하다. 본 논문에서는 Open Service에 할당된 Galileo L1 주파수 대역의 B와 C 채널의 신호 특성을 분석하고, 이에 대한 모의신호를 생성한다. 또한 생성신호의 검증을 위해 신호의 획득 및 추적을 위한 소프트웨어 신호처리 모듈의 설계를 수행한다. 모의신호는 RF-front-end부 출력신호인 Digital IF(Intermediate Frequency) Level의 신호를 생성하며, 소프트웨어 GPS 수신기를 Galileo 신호의 특성에 맞게 수정하여 신호처리를 수행한다.
more초록/요약
This paper presents the design of an IF level Galileo signal generator and signal processing software modules. Mathematical models were used to simulate IF level Galileo L1 signals of B and C channels. The constellation of Galileo satellites are generated using the nominal almanac parameters. The generated signal is tested by using the Galileo signal processing modules which were modified from the previously developed multi-channel software GPS receiver modules. The purpose of the works in this paper is to study Galileo navigation system and generate Galileo L1 signal for Open Service, and to verify its validity using software signal processing modules.
more목차
목차
제 1 장 서론 = 1
제 2 장 Galileo 개요 = 2
2.1 Galileo 구성 = 2
2.2 Galileo 신호구조 = 4
2.3 Galileo 측정오차 = 6
제 3 장 Galileo 신호생성 = 7
3.1 신호 모델 = 7
3.2 Down-conversion Method = 8
3.3 신호생성 = 10
3.1.1 Galileo 위성의 배치 = 11
3.1.2 코드생성 = 12
3.1.3 코드지연과 도플러 = 14
3.1.4 신호의 세기와 수신기 잡음 = 17
3.4 생성된 신호의 구성과 주파수 특성 = 18
제 4 장 소프트웨어 Galileo 신호처리 = 21
4.1 FFT-IFFT 기반 신호획득 = 21
4.2 신호추적 = 24
제 5 장 실험 결과 및 분석 = 27
5.1 신호획득결과 = 27
5.2 신호추적결과 = 31
제 6 장 결론 = 37
참고문헌 = 38
Abstract
목차
그림목차
그림 1. Galileo 신호의 주파수 대역 = 4
그림 2. Galileo 신호의 전송 경로 = 8
그림 3. 표본화된 IF Galileo L1 신호생성 블록도 = 10
그림 4. 코드생성기 = 13
그림 5. BOC(1,1) 변조 = 13
그림 6. 지구자전에 따른 신호 도달시간 변화 = 14
그림 7. 위성의 움직임에 의한 도플러 = 16
그림 8. Galileo 신호 구성 = 18
그림 9. BOC(1,1)로 변조된 신호의 주파수 특성 = 19
그림 10. 생성한 IF 신호의 주파수 특성 = 19
그림 11. FFT-IFFT 신호처리 기법 = 21
그림 12. 위성 배치도 = 27
그림 13. 10번 위성의 B 채널에 대한 FFT-IFFT 신호처리 결과 = 28
그림 14. 10번 위성의 C 채널에 대한 FFT-IFFT 신호처리 결과 = 28
그림 15. 21번 위성의 B 채널에 대한 FFT-IFFT 신호처리 결과 = 29
그림 16. 21번 위성의 C 채널에 대한 FFT-IFFT 신호처리 결과 = 29
그림 17. 3번 위성에 대한 FFT-IFFT 신호처리 결과 = 30
그림 18. 10번 위성의 B 채널에 대한 반송파 추적결과 = 32
그림 19. 10번 위성의 C 채널에 대한 반송파 추적결과 = 32
그림 20. 10번 위성의 B 채널에 대한 데이터 추출결과 = 33
그림 21. 10번 위성의 C 채널에 대한 데이터 추출결과 = 33
그림 22. 21번 위성의 B 채널에 대한 반송파 추적결과 = 35
그림 23. 21번 위성의 C 채널에 대한 반송파 추적결과 = 35
그림 24. 21번 위성의 B 채널에 대한 데이터 추출결과 = 36
그림 25. 21번 위성의 C 채널에 대한 데이터 추출결과 = 36
목차
표목차
표 1. Galileo 신호의 서비스 = 3
표 2. Galileo OS, GPS C/A 코드에 대한 측위정확도 = 6
표 3. Galileo 위성에 대한 Almanac 파라미터 = 12
표 4. 수신 신호의 세기와 잡음 = 17
