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실시간 소프트웨어 GPS 수신기 설계 및 성능 분석에 관한 연구
- Alternative Title
- A Study on Real-Time S/W GPS Receiver Design and Performance Analysis
- Author(s)
- 곽희삼
- Alternative Author(s)
- Kwag, Heui Sam
- Advisor
- 李資城
- Department
- 일반대학원 전자공학과
- Publisher
- The Graduate School, Ajou University
- Publication Year
- 2005
- Language
- kor
- Abstract
- 기존의 하드웨어 GPS 수신기는 RF-front-end와 ASIC 기반의 상관기부, 그리고 항법해산출 및 수신기 제어를 담당하는 프로세서부로 구성된다. 도플러 편이(doppler shift)와 코드 지연(code delay)에 대한 2차원 검색을 통하여 신호획득이 이루어지고, 획득된 정보를 이용하여 반송파 주파수와 코드 위상에 대한 정밀추적이 수행된다. 이러한 ASIC기반의 신호처리 알고리듬은 칩 의존적인 취약성으로 인하여 미약 신호 및 고기동 이동체의 신호추적을 위한 알고리듬 적용에 한계성이 존재한다. 반면, 소프트웨어 GPS 수신기는 신호처리의 모든 과정을 소프트웨어로 설계함에 따라, 다양한 신호처리 알고리듬의 개발 및 적용이 용이하며, 소프트웨어 모듈교체를 통한 성능개선 효과를 쉽게 얻을 수 있다. 본 논문에서는 실시간 소프트웨어 GPS 수신기를 설계하며, 설계된 수신기의 성능분석결과를 제시한다. FFT-IFFT 기법의 활용을 통해 고속의 초기 신호획득이 가능하도록 구성하며, 고기동 환경에서 신호추적이 가능하도록 FLL-assisted-PLL 신호추적 모듈을 설계하였다. 또한, 항법해 산출을 위하여 항법데이터의 추출모듈과, GPS 시각동기, 그리고 항법필터를 설계, 구현하였다. 설계된 소프트웨어 GPS 수신기 성능분석을 위하여 정적 측위 환경의 실제 신호 및 GPS 신호발생기로부터 출력된 고기동 환경의 GPS신호를 이용하여 실시간 시스템 환경상에서 수신기 성능을 확인하였다.
- Alternative Abstract
- This paper presents the design and implementation of the real-time software(S/W) GPS Receiver based on Fast Fourier Transformation (FFT) and the FLL assisted PLL Tracking algorithm. The use of FLL assisted PLL enables tracking of GPS signal in a relatively high dynamic environment. The designed S/W GPS receiver uses the indexing method for generating replica carrier to reduce computational load. Aiding of navigation data which include satellite IDs and ephemeris of the visible satellites considerably reduces time to track the signal and generate pseudorange for determining the user position. This, together with the use of FFT acquisition provides a fast Time-To-First-Fix(TTFF). The performance of the implemented GPS receiver is evaluated using simulated data for a high-dynamic case and real GPS data for a static case.
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- Appears in Collections:
- Graduate School of Ajou University > Department of Electronic Engineering > 3. Theses(Master)
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