KR100448574B1 - 지피에스 단말기 및 무선통신 단말기에 대한 측위 방법 - Google Patents
지피에스 단말기 및 무선통신 단말기에 대한 측위 방법 Download PDFInfo
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Abstract
Description
보조정보 종류 | 용도 | |
기지국에서 제공되는 것 | 위성 코드(SV_ID) | 신호를 처리할 위성을 선택 |
위성과 기지국간의의사거리() | 해당 위성에 대한 단말기 의사거리의 초기값 | |
위성 궤적(Ephemeris) | 해당 위성에 대한 도플러 시프트 계산 | |
항법 데이터 | 단말기에서 수집된 신호에서 항법 데이터를 제거 | |
시간 정보 | 위성 위치계산 시각 설정 | |
측위 시간 설정 | ||
단말기 의사거리 계산 기준 시각 설정 | ||
기지국 유효범위(RBS) | 코드 검색 범위 계산 | |
경로왕복 지연시간(RTD) | 코드검색범위 축소 | |
기지국과 단말기간의 거리에 따른 시간오차 보정 | ||
미리 알고 있는 것 | 단말기 클럭 오차 | 코드 검색 범위 계산 |
기지국 클럭 오차 | 코드 검색 범위 계산 |
Claims (13)
- 삭제
- 적어도 하나의 기지국을 포함하는 무선통신망을 통해 보조정보를 받아들이고, 상기 보조정보를 활용하여 복수의 위성 각각에 대한 의사거리를 측정하는 위성 측위 시스템(GPS) 수신기를 이용한 측위방법에 있어서,(a) 상기 복수의 위성 각각으로부터 반송파, 항법 데이터 및 제1 의사잡음 코드를 포함하는 GPS 신호를 받아들이고, 중간주파수(IF) 대역으로 하향변환한 후 샘플링하여 IF 샘플링 신호를 생성하는 단계;(b) 상기 기지국으로부터 시간-태그된 항법 데이터를 포함하는 상기 보조정보를 받아들이고, 상기 제1 의사잡음 코드와 동일할 것이 요구되는 제2 의사잡음 코드를 생성하는 단계;(c) 상기 IF 샘플링 신호로부터 상기 시간-태그된 항법 데이터를 사용해서 상기 항법 데이터를 제거하여 상기 제1 의사잡음 코드를 복구하는 단계; 및(d) 상기 제2 의사잡음 코드와의 상관값 계산을 토대로 상기 제1 의사잡음코드의 지연시간을 계산하여 상기 의사거리를 결정하는 단계;를 포함하며,상기 (d)단계는(d1) 상기 제1 의사잡음코드를 코히런트 적분하는 단계; 및(d2) 코히런트 적분된 제1 의사잡음코드와 상기 제2 의사잡음코드를 20 ms 이상의 구간동안 넌코히런트 적분하여 상기 지연시간을 계산하는 단계;를 포함하는 측위 방법.
- 제2항에 있어서,상기 (b)단계에서 상기 기지국으로부터 수신되는 시간-태그된 항법 데이터는 상기 기지국이 수신한 항법 데이터와 상기 기지국에서의 신호 수신 시각을 포함하며,상기 (c)단계가(c1) 다음 수학식(여기서는 i-번째 위성의 신호 송신 시각,는 상기 기지국에서의 신호 수신 시각,는 i-번째 위성과 기지국간의 의사거리를 각각 나타냄)에 의해 상기 위성의 신호 송신 시각을 계산하는 단계; 및(c2) 상기 신호 송신 시각을 토대로 상기 항법 데이터를 제거하는 단계;를 포함하는 측위 방법.
- 제3항에 있어서,상기 (c1)단계가(c1a) 다음 수학식(여기서,는 기지국 시계와 GPS 시간 사이에 발생하는 오차이고,는 소수점 이하의 값을 계산하는 함수임)에 의해 상기 기지국에 대한 비트 위상을 계산하는 단계; 및(c1b) 다음 수학식(여기서,는 MS 및 BS 클락 오차를 나타냄)에 의해 상기 수신기에 대한 비트 위상을 계산하는 단계;를 포함하며, 상기 (c2)단계에서는 상기 수신기에 대한 비트 위상을 고려하여 상기 항법 데이터를 제거하는 측위 방법.
- 삭제
- 적어도 하나의 신호 송수신 시스템을 포함하는 무선통신망을 통해 보조정보를 받아들이고, 상기 보조정보를 활용하여 복수의 위성 각각에 대한 의사거리를 측정하는 위성 측위 시스템(GPS) 수신기에 있어서,(a) 상기 복수의 위성 각각으로부터 반송파, 항법 데이터 및 제1 의사잡음 코드를 포함하는 GPS 신호를 받아들이고 중간주파수(IF) 대역으로 하향변환한 후 샘플링하여 IF 샘플링 신호를 생성하고, 상기 IF 샘플링 신호로부터 제1 의사잡음 코드를 복구하며, 상기 제1 의사잡음 코드와 동일할 것이 요구되는 제2 의사잡음 코드를 생성하는 단계;(b) 상기 신호 송수신 시스템에 대한 의사거리 정보와, 상기 신호 송수신 시스템 및 상기 수신기 사이의 거리 범위를 나타내는 유효범위 정보를 상기 신호 송수신 시스템으로부터 받아들이는 단계; 및(c) 상기 제2 의사잡음 코드와의 상관값 계산을 토대로 상기 제1 의사잡음코드의 지연시간을 계산하여 상기 의사거리를 결정하는 단계;를 포함하며,상기 (c)단계에서 상기 신호 송수신 시스템에 대한 의사거리 정보와, 상기 유효범위 데이터를 사용하여 상기 상관값 계산을 위한 검색 범위를 축소하고 축소된 검색 범위에 대해서만 상기 상관값 계산을 수행하고,상기 (c)단계가(c1) 상기 신호 송수신 시스템에 대한 의사거리 정보를 사용하여 검색 기준점을 설정하는 단계; 및(c2) 상기 유효범위 데이터를 사용하여 상기 검색 기준점을 기준으로 한 검색 범위를 정하는 단계;를 포함하는 측위 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 신호 송수신 시스템은 상기 무선통신망의 기지국이며,상기 (c1)단계에서 상기 검색 기준점은 상기 기지국을 기준으로 계산된 의사거리()를 토대로 다음 수학식(여기서,는 소수점 이하의 값을 계산하는 함수이며,는 C/A 코드의 파장이고 C는 광속임)에 의해 계산되고,상기 (c2)단계에서 C/A 코드 위상()에 대한 상기 검색범위는 다음 수학식(여기서,은 상기 기지국과 상기 수신기 사이에서 발생되는 시각동기 오차를 나타냄)에 의해 결정되는 측위 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 신호 송수신 시스템은 상기 무선통신망의 기지국이며,상기 (c1)단계에서 상기 검색 기준점은 상기 기지국을 기준으로 계산된 의사거리()를 토대로 다음 수학식(여기서,는 소수점 이하의 값을 계산하는 함수이며,는 C/A 코드의 파장이고 C는 광속임)에 의해 계산되고,상기 (c2)단계에서 C/A 코드 위상()에 대한 상기 검색범위는 다음 수학식(여기서, RTD는 상기 기지국과 상기 수신기간의 경로왕복 지연시간을 나타내고,은 상기 기지국과 상기 수신기 사이에서 발생되는 시각동기 오차를 나타냄)에 의해 결정되는 측위 방법.
- 제6항에 있어서, 상기 신호 송수신 시스템은 상기 무선통신망의 기지국에 대한 중계기이며,상기 (c1)단계에서 상기 검색 기준점은 상기 중계기를 기준으로 계산된 의사거리()를 토대로 다음 수학식(여기서,는 소수점 이하의 값을 계산하는 함수이며,는 C/A 코드의 파장이고 C는 광속임)에 의해 계산되고,상기 (c2)단계에서 C/A 코드 위상()에 대한 상기 검색범위는 다음 수학식(여기서,는 중계기 유효범위를,는 중계기에서의 위성에 대한 앙각을,은 상기 기지국과 상기 수신기 사이에서 발생되는 시각동기 오차를 각각 나타냄)에 의해 결정되는 측위 방법.
- 삭제
- 적어도 하나의 신호 송수신 시스템을 포함하는 무선통신망을 통해 보조정보를 받아들이고, 상기 보조정보를 활용하여 복수의 위성 각각에 대한 의사거리를 측정하는 위성 측위 시스템(GPS) 수신기에 있어서,RF 대역의 GPS 신호를 받아들이고, 소정의 국부발진신호를 사용하여 상기 GPS 신호의 주파수 대역을 IF 대역으로 하향변환하는 하향변환부;상기 하향변환부로부터의 IF 신호를 소정의 샘플링 클럭을 사용하여 샘플링하여 IF 샘플링 신호를 출력하는 아날로그/디지털 변환부;상기 IF 샘플링 신호를 저장하기 위한 스냅샷 메모리;시간-태그된 항법 데이터를 사용해서 상기 IF 샘플링 신호에 포함된 항법 데이터를 제거하여 상기 IF 샘플링 신호에 포함된 제1 의사잡음 코드를 복구하고, 상기 제1 의사잡음 코드와 동일할 것이 요구되는 제2 의사잡음 코드를 생성하며, 상기 제2 의사잡음 코드와의 상관값 계산을 토대로 상기 제1 의사잡음코드의 지연시간을 계산하여 상기 복수의 위성들 각각에 대한 의사거리를 계산하는 디지털 신호처리부;상기 하향변환부, 상기 아날로그/디지털 변환부, 상기 스냅샷 메모리, 상기 디지털 신호처리부에 대한 전력 공급을 제어하는 전력 제어부; 및소정의 모뎀을 통해 상기 시간-태그된 항법 데이터를 받아들여 상기 디지털 신호처리부에 제공하고, 상기 전력 제어부를 제어하는 제어 수단; 및소정의 기준 클럭을 사용하여 상기 국부발진신호 및 상기 샘플링 클럭을 발생하는 주파수 합성부;를 포함하며, 상기 주파수 합성부가 상기 기준 클럭을 상기 제어 수단과 공유하는 GPS 수신기.
- 삭제
- 적어도 하나의 신호 송수신 시스템을 포함하는 무선통신망을 통해 보조정보를 받아들이고, 상기 보조정보를 활용하여 복수의 위성 각각에 대한 의사거리를 측정하는 위성 측위 시스템(GPS) 수신기에 있어서,RF 대역의 GPS 신호를 받아들이고, 소정의 국부발진신호를 사용하여 상기 GPS 신호의 주파수 대역을 IF 대역으로 하향변환하는 하향변환부;상기 하향변환부로부터의 IF 신호를 소정의 샘플링 클럭을 사용하여 샘플링하여 IF 샘플링 신호를 출력하는 아날로그/디지털 변환부;상기 IF 샘플링 신호를 저장하기 위한 스냅샷 메모리;상기 IF 샘플링 신호에 포함된 제1 의사잡음 코드를 복구하고, 상기 제1 의사잡음 코드와 동일할 것이 요구되는 제2 의사잡음 코드를 생성하며, 상기 제2 의사잡음 코드와의 상관값 계산을 토대로 상기 제1 의사잡음코드의 지연시간을 계산하여 상기 복수의 위성들 각각에 대한 의사거리를 계산하는 디지털 신호처리부;상기 하향변환부, 상기 아날로그/디지털 변환부, 상기 스냅샷 메모리, 상기 디지털 신호처리부에 대한 전력 공급을 제어하는 전력 제어부;소정의 모뎀을 통해 상기 신호 송수신 시스템에 대한 의사거리 정보와, 상기 신호 송수신 시스템 및 상기 수신기 사이의 거리 범위를 나타내고 시간-태그되어 있는 유효범위 정보를 상기 신호 송수신 시스템으로부터 받아들여 상기 디지털 신호처리부에 제공하고, 상기 전력 제어부를 제어하는 제어 수단; 및,소정의 기준 클럭을 사용하여 상기 국부발진신호 및 상기 샘플링 클럭을 발생하는 주파수 합성부;를 포함하며, 상기 디지털 신호처리부는 상기 신호 송수신 시스템에 대한 의사거리 정보와, 상기 유효범위 데이터를 사용하여 상기 상관값 계산을 위한 검색 범위를 축소하고 축소된 검색 범위에 대해서만 상기 상관값 계산을 수행하고,상기 주파수 합성부가 상기 기준 클럭을 상기 제어 수단과 공유하는 GPS 수신기.
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