KR101232375B1 - Method for detecting satellite navigation received signal and apparatus thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수신 신호 검출 방법 및 이를 수행하는 위성 항법 수신 신호 검출 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a received signal detection method and an apparatus for detecting satellite navigation received signal performing the same.
본 발명에 따르면, 병렬 신호 검출을 통해 획득한 상관값이 기 정의된 신호 검출 임계값 이상인 셀들을 선택하여 시간 영역 상관을 수행하여 상관값을 검증한다. 그리고 기 정의된 검증 임계값 이상인 셀을 최종 신호로 검출한다.According to the present invention, the correlation value obtained through parallel signal detection is selected by selecting cells whose threshold value is greater than or equal to a predetermined signal detection threshold value, and performing the time domain correlation to verify the correlation value. The cell that is greater than or equal to the predefined verification threshold is detected as the final signal.
이와 같이, 임계값을 초과하는 셀들을 서브셋(Subset)으로 선택하고, 확장된 주기에 대하여 시간 영역에서 순차적인 상관을 수행하여 상관값에 대한 검증을 수행함으로써 신호 검출 확률을 개선한다. In this way, the cells exceeding the threshold value are selected as a subset, and the correlation detection is performed by performing sequential correlation in the time domain for the extended period to improve the signal detection probability.
병렬 검출, 임계값, 시간 영역 상관, 상관 Parallel detection, threshold, time domain correlation, correlation
Description
본 발명은 수신 신호 검출 방법 및 이를 수행하는 위성 항법 수신 신호 검출 장치에 관한 것이다. 전역 위성 항법시스템(Global Navigation Satellite System, 이하 'GNSS'라 통칭함) 수신기에서 병렬 상관을 수행하여 GNSS 신호를 검출하는 장치 및 그 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a received signal detection method and an apparatus for detecting satellite navigation received signal performing the same. The present invention relates to an apparatus and a method for detecting a GNSS signal by performing parallel correlation in a global navigation satellite system (hereinafter referred to as 'GNSS') receiver.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT 원천기술개발 사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호:2007-F-040-02, 과제명: 실내외 연속측위 기술개발]. The present invention is derived from a study conducted as part of the IT original technology development project of the Ministry of Knowledge Economy and the Ministry of Information and Communication Research and Development (Task Management No .: 2007-F-040-02, Task name: Indoor and outdoor continuous positioning technology development).
GPS(Global Positioning System), Galileo, GLONASS, 베이더우 항법시스템(COMPASS)와 같은 전역 위성 항법시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System) 수신기는 최소 4개 이상의 의사거리(Pseudorange: GNSS 위성과 GNSS 수신기까지의 거리)와 GNSS 위성의 위치로부터 자신의 위치를 계산할 수 있다.Global Navigation Satellite System (GNSS) receivers, such as Global Positioning System (GPS), Galileo, GLONASS, and Bayer's Navigation System (COMPASS), provide at least four pseudoranges (GNSS satellites and GNSS receivers). Distance and the position of the GNSS satellite.
GNSS 수신기는 위성과 수신기 사이의 거리를 측정하기 위하여 여러 GNSS 위 성으로부터 발신된 신호를 내부에서 생성한 복조 신호와 비교하여 도착시간을 추정한다. GNSS 위성 신호로부터 도착시간을 계산하는 과정은 수신기의 열잡음(Thermal Noise) 및 발진기(Oscillator) 오차, 위성과 수신기의 상대적 운동으로 인한 도플러 편이(Doppler Shift), PRN(Pseudo Random Number)간의 간섭 등 다양한 오차 요인이 발생하는 환경에서 가시위성(Visible Satellites)의 신호를 검출하는 것으로부터 시작된다.The GNSS receiver estimates the arrival time by comparing signals from several GNSS satellites with demodulated signals generated internally in order to measure the distance between the satellite and the receiver. The process of calculating the arrival time from the GNSS satellite signal can be performed in various ways such as the thermal noise and oscillator error of the receiver, the Doppler shift due to the relative movement of the satellite and the receiver, and the interference between the PRN (Pseudo Random Number). It starts by detecting signals of visible satellites in the environment of error sources.
GNSS 신호를 검출하는 방법은 수신된 신호에 대하여 시간영역에서 GNSS 위성의 PRN 별로 순차적으로 검색하는 순차검색(Serial Search)방법과 주파수 영역에서 FFT-IFFT와 같은 방법을 이용하여 병렬검색(Parallel Search)하는 방법 등으로 분류할 수 있다. The GNSS signal detection method is a parallel search using a sequential search method that sequentially searches the received signals for each PRN of a GNSS satellite in the time domain and a method such as FFT-IFFT in the frequency domain. It can be classified into a method such as.
순차검색을 이용한 상관기는 주로 하드웨어 기반 GNSS 수신기에서 주로 이용되고 있다. 병렬검색을 이용한 상관기는 시간지연과 주파수 옵셋을 한번의 연산으로 모든 검색 셀에 대한 상관값을 제공하기 때문에 소프트웨어 기반 GNSS 수신기에서 효율적인 검색 방법으로 사용되고 있다. Correlators using sequential search are mainly used in hardware-based GNSS receivers. The correlator using parallel search is used as an efficient search method in software-based GNSS receivers because it provides correlation values for all search cells with one operation of time delay and frequency offset.
도심의 고층 빌딩 주변, 터널, 실내와 같이 신호감쇄가 크게 발생하는 경우, 고감도 GNSS 수신기는 SNR(Signal to Noise Ratio)을 증가시키기 위해 코히어런트(Coherent) 방식, 논코히어런드 (Non-coherent) 방식 또는 혼합방식 등으로 GNSS 위성 PRN의 수 주기 동안 신호 상관값을 적산한다. In the case of high signal attenuation, such as in high-rise buildings, tunnels, or indoors, high-sensitivity GNSS receivers use a coherent, non-coherent method to increase signal to noise ratio (SNR). The signal correlation value is integrated over several periods of the GNSS satellite PRN using a method or a mixing method.
코히어런트 방식은 논코히어런트 방식에 비하여 더 큰 SNR을 얻을 수 있으나 검색할 주파수 대역의 매우 큰 증가를 가져온다. The coherent method can obtain a larger SNR compared to the noncoherent method, but brings a very large increase in the frequency band to be searched.
또한, 코히어런트 방식을 이용한 적산방법은 항법 데이터에 의한 PRN 코드의 변조 또는 이차 코드에 의한 변조에 의하여 상관 주기의 제한을 받는다. 그리고 일반적으로 부호가 반대인 경우의 적산을 피하기 위하여 변조 심볼을 항상 일치시켜야 한다. In addition, the integration method using the coherent method is limited in the correlation period by the modulation of the PRN code by the navigation data or the modulation by the secondary code. In general, modulation symbols should always be matched to avoid integration when the sign is reversed.
변조 심볼이 알려지지 않은 경우, 코히어런트 방식의 적산은 확장된 주기에 걸친 각각 심볼값 조합에 대한 상관값의 합계를 계산하고, 가장 높은 상관값을 선택함으로써 다수의 변조 심볼에 걸쳐 확장될 수 있다. 시험된 변조 심볼 조합의 개수는 제곱을 하거나 절대값을 취하여 상관값의 부호를 제거함으로써 절반으로 감소시킬 수 있다. If the modulation symbol is unknown, the coherent integration can be extended over multiple modulation symbols by calculating the sum of the correlation values for each combination of symbol values over an extended period and selecting the highest correlation value. . The number of modulation symbol combinations tested can be reduced to half by squared or by taking the absolute value and removing the sign of the correlation value.
앞서 언급한 코히어런트 상관행렬에 대한 수 주기의 논코히어런트 적산은 SNR을 증가시킬 수 있으나 사용자의 운동이나 국부 오실레이터의 오차에 의해 제한될 수 있다.The non-coherent integration of several cycles of the aforementioned coherent correlation matrix may increase the SNR but may be limited by the user's motion or local oscillator error.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 상관 결과에 대한 검증절차를 이용하여 미약한 GNSS 신호를 검출하는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.The technical problem to be solved by the present invention is to provide a method and apparatus for detecting a weak GNSS signal using a verification procedure for the correlation result.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 수신 신호 검출 방법이 제공된다. 수신 신호 검출 방법에 따르면 위성 항법 수신기가 병렬 상관을 통해 수신 신호를 검출하는 방법에 있어서, 병렬 신호 검출을 통해 획득한 상관값이 기 정의된 신호 검출 임계 값 이상인 셀들을 선택하여 시간 영역 상관을 수행하여 상기 상관값을 검증하는 단계; 및 기 정의된 검증 임계값 이상인 셀을 최종 수신 신호로 검출하는 단계를 포함한다. According to an embodiment of the present invention, a method for detecting a received signal is provided. According to a received signal detection method, a satellite navigation receiver detects a received signal through parallel correlation, and performs time-domain correlation by selecting cells whose correlation value obtained through parallel signal detection is equal to or greater than a predefined signal detection threshold value. Verifying the correlation value; And detecting a cell that is greater than or equal to a predefined verification threshold as the final received signal.
본 발명의 다른 한 실시예에 따르면, 위성 항법 수신 신호 검출 장치가 제공된다. 위성 항법 수신 신호 검출 장치에 따르면, 병렬 상관을 통해 위성 항법 수신 신호를 검출하는 장치에 있어서, 병렬 신호 검출을 통해 획득한 상관값이 기 정의된 신호 검출 임계값 이상인 셀들의 시간 영역 상관을 수행하여 상기 상관값을 검증하는 검증부; 및 기 정의된 검증 임계값 이상인 셀을 최종 신호로 검출하는 검출부를 포함한다. According to another embodiment of the present invention, an apparatus for detecting satellite navigation received signals is provided. According to an apparatus for detecting a satellite navigation signal, the apparatus for detecting a satellite navigation signal through parallel correlation includes performing time-domain correlation of cells whose correlation value obtained through parallel signal detection is equal to or greater than a predefined signal detection threshold value. A verification unit that verifies the correlation value; And a detector for detecting a cell that is greater than or equal to a predefined verification threshold as a final signal.
본 발명의 실시예에 의하면, 미약한 GNSS 신호를 수신하기 위한 GNSS 수신기에서 병렬검색을 이용한 신호검출 과정에 상관값에 대한 검증과정을 추가함으로써 주어진 오경보 확률에서 신호검출 확률을 증가시킨다. 그리고 다수의 주기 동안 상관시간을 확장한 경우에도 관련된 연산의 복잡도를 낮출 수 있다.. According to an embodiment of the present invention, a signal detection probability is increased at a given false alarm probability by adding a verification process for a correlation value to a signal detection process using parallel search in a GNSS receiver for receiving a weak GNSS signal. In addition, even when the correlation time is extended for a plurality of periods, the complexity of the related operation can be reduced.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사 한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted for simplicity of explanation, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "…모듈", "…블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification and claims, when a section is referred to as "including " an element, it is understood that it does not exclude other elements, but may include other elements, unless specifically stated otherwise. In addition, the terms “… unit”, “… unit”, “… module”, “… block” described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which means hardware or software or hardware and software. It can be implemented as a combination of.
이제, 본 발명의 실시예에 따른 수신 신호 검출 방법 및 이를 수행하는 위성 항법 수신 신호 검출 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Now, a method of detecting a received signal according to an embodiment of the present invention and an apparatus for detecting a satellite navigation received signal performing the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
먼저, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위성 항법 수신 신호 검출 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. First, Figure 1 is a block diagram showing the configuration of a satellite navigation signal reception apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1에 따르면, 위성 항법 수신 신호 검출 장치(100)는 병렬 검색을 이용한 상관기를 이용하여 신호를 검출한다. 병렬 검색을 이용한 상관기는 시간지연과 주파수 옵셋을 한번의 연산으로 모든 검색 셀에 대한 상관값을 제공하기 때문에 소프트웨어 기반 전역 위성 항법시스템(Global Navigation Satellite System, 이하 'GNSS'라 통칭함) 수신기에서 효율적인 검색 방법으로 사용된다.According to FIG. 1, the apparatus for detecting
이때, 위성 항법 수신 신호 검출 장치(100)는 선택부(120), 검증부(140) 및 검출부(160)를 포함한다. In this case, the satellite navigation
선택부(120)는 검증 후보 셀을 선택한다. 즉 수신 신호와 기준 신호 간의 병렬 상관을 수행하여 산출한 상관값이 기 정의된 신호 검출 임계값 이상인 셀들을 상관값의 크기에 따라 정렬한다. 그리고 정렬된 셀들을 코드지연, 주파수 빈에 따라 분리하여 시간 영역 상관을 위한 검증 후보 셀을 선택한다. The
검증부(140)는 상관값이 신호 검출 임계값 미만인 경우 신호없음으로 판단한다. 또한, 상관값이 신호 검출 임계값 이상인 경우 선택부(120)가 선택한 검증 후보 셀에 대한 시간 영역 상관을 수행하여 상관값을 검증한다. 이때, 검증부(140)는 검증 후보 셀에 대해 논코히어런드 (Non-coherent) 적산값을 계산함으로써 시간 영역 상관을 수행한다. The
검출부(160)는 검증부(140)에 의해 검증된 시간 영역 상관값이 기 정의된 검증 임계값 이상인 셀을 최종 신호로 검출한다. 즉 검출부(160)는 검증부(140)에 의해 계산된 논코히어런트 적산값이 검증 임계값 미만인 경우 오류검출을 출력한다. 또한, 검출부(160)는 논코히어런트 적산값이 검증 임계값 이상인 경우 논코히어런트 적산값이 검증 임계값을 초과하는 셀을 신호 검출 결과로 출력한다. The
그러면, 위성 항법 수신 신호 검출 장치(100)의 구체적인 신호 검출 과정에 대해 상세히 설명한다. Next, a detailed signal detection process of the satellite navigation
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수신 신호 검출 방법을 나타낸 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of detecting a received signal according to an embodiment of the present invention.
도 2에 따르면, 검증부(도 1의 140)는 병렬 신호를 검출하는 과정(S101)을 통해 생성되는 상관행렬(Mnc)을 저장한다(S103). 즉 검증부(140)는 일반적인 병렬검색을 이용한 신호획득방법을 이용하여 수신기 내부에서 생성한 신호와 실제 수신한 신호의 코히어런트(Coherent) 상관값을 N 주기동안 논코히어런트 방식으로 누적하 여 3차원 상관행렬(Mnc)을 생성한다. 이때, 코히어런트 상관값은 코드 지연, 주파수 옵셋 및 변조 심볼 지연을 포함한다.According to FIG. 2, the
여기서, 수신기 내부에서 생성한 신호에 상응하는 실제 GNSS(Global Navigation Satellite System) 위성 신호가 존재하는 경우, 상관행렬(Mnc)은 다음과 같이 계산한다.In this case, when there is an actual Global Navigation Satellite System (GNSS) satellite signal corresponding to the signal generated inside the receiver, the correlation matrix M nc is calculated as follows.
여기서, : 상관값, : 변조 심볼 에지, : 코드 지연, : 주파수 빈, 은 시간동안 수신한 신호의 평균 진폭, 는 변조 심볼 불일치에 의해 발생하는 신호손실, 는 GNSS 위성의 PRN 코드에 대한 자기상관함수, 은 시간동안의 평균 코드페이즈 불일치, 는 시간동안의 평균 주파수 불일치, 는 반송파 위상에 대한 오차, 와 는 In-phase와 Quadrature 신호에 대한 잡음이다. 또한, ix 는 1 또는 2와 같은 값으로 다르게 설정할 수 있다.here, : Correlation value, : Modulation symbol edge, : Code delay, Frequency bin, silver Average amplitude of the received signal over time, Signal loss caused by modulation symbol mismatch, Is the autocorrelation function for the PRN code of the GNSS satellite, silver Mean code phase mismatch over time, The Mean frequency mismatch over time, Is the error with respect to the carrier phase, Wow Is the noise for the in-phase and quadrature signals. In addition, ix may be set differently to a value such as 1 or 2.
이때, 심볼에지의 옵셋에 대한 상관손실의 평균은 다음과 같이 나타낼 수 있다. In this case, the average of the correlation loss with respect to the offset of the symbol edge can be expressed as follows.
여기서, 는 심볼주기의 개수이고, 는 심볼의 옵셋이며, 는 심볼의 주기이다.here, Is the number of symbol periods, Is the offset of the symbol, Is the period of the symbol.
낮은 SNR(Signal to Noise Ratio)을 갖는 수신신호에서 잡음은 신호검출 임계값을 초과하는 다수의 셀을 발생시킬 수 있다. In a received signal having a low signal to noise ratio (SNR), noise may generate a plurality of cells that exceed a signal detection threshold.
위의 수학식들을 통해 계산된 3차원 행렬(Mnc)에는 코드지연(), 주파수 빈(), 변조 심볼에지()에 대한 상관값()이 저장된다. In the three-dimensional matrix (M nc ) calculated by the above equations, the code delay ( ), Frequency bin ( ), Modulation symbol edge ( Correlation value for ) Is stored.
이때, 검증부(140)는 저장된 상관값()이 신호 검출 임계값(ThD) 이상인지를 판단한다(S105). At this time, the
판단 결과, 신호 검출 임계값(ThD) 이상인 상관값()이 없는 경우, 검출부(도 1의 160)는 신호 없음(Signal Absence)으로 선언한다(S107). As a result of the determination, the correlation value greater than or equal to the signal detection threshold Th D ( ), The detector (160 in FIG. 1) declares a signal absent (Signal Absence) (S107).
판단 결과, 신호 검출 임계값(ThD) 이상인 상관값()이 존재하는 경우, 선택부(도 1의 120)가 상관값 검증을 위한 후보 셀을 선택하여 저장한다(S109).As a result of the determination, the correlation value greater than or equal to the signal detection threshold Th D ( ), The
그리고 검증부(140)는 후보 셀에 포함된 각 셀의 정보를 이용하여 내부 복조신호를 생성하고 시간 영역에서의 상관을 수행한다(S111). 시간 영역에서의 상관은 다음과 같이 이루어진다. The
각 후보 셀 그룹에 대한 코드지연(), 주파수 빈()의 정보는 후보 셀의 검증을 위하여 수신기 내부의 복조 신호와의 매칭에 사용된다. Code delay for each group of candidate cells ( ), Frequency bin ( ) Information is used to match the demodulated signal inside the receiver for verification of the candidate cell.
아래 수학식을 통해 개 샘플에 대한 연속된 개 블록의 코히어런트 상관값이 계산된다.Through the equation below Consecutive for samples Coherent correlation values of the blocks are calculated.
여기서, 는 심볼주기()에서 심볼에지 지연의 개수이고, 는 심볼에지 지연간의 샘플의 개수이다. 는 수 신기의 샘플 주기이다. 는 1부터 까지이고, 은 수신신호의 벡터이다.here, Is the symbol period ( ) Is the number of symbol edge delays, Is the number of samples between symbol edge delays. Is the sample period of the receiver. From 1 Until Is the vector of the received signal.
또한, 코히어런트 적산값()는 현재 셀 그룹에서 선택된 각각의 심볼에지()에 대하여 아래 수학식과 같이 계산된다.In addition, the coherent integration value ( ) Represents each symbol edge ( ) Is calculated as in the following equation.
여기서, I은 1부터 이고, 과 은 각각 실수와 허수에 대한 연산을 의미한다.Where I is from 1 ego, and Are operations on real and imaginary numbers, respectively.
심볼이 알려지지 않은 주기에 대한 코히어런트 적산을 위하여, 범위에서 각 코히어런트 주기()에 걸쳐 변조 부호를 일치시키기 위하여 심볼의 조합에 대한 추정이 필요하다. 코히어런트 상관주기에 대한 전체 부호는 연산에 의해 제거되므로 와 상관값에 대한 개의 심볼조합이 가능하다. Symbol unknown For coherent integration of the cycle, Each coherent period in the range ( Estimation of the combination of symbols is needed to match the modulation code over < RTI ID = 0.0 > The full sign of the coherent correlation period is Is removed by operation Wow For the correlation Symbol combinations are possible.
심볼조합 에 대한 코히어런트 상관은 아래 수학식과 같이 계산된다. Symbol combination The coherent correlation for is calculated by the following equation.
여기서, 는 심볼조합을 평가하기 위한 변조 패턴이다. 가장 큰 상관값을 갖는 심볼조합을 선택하고 논코히어런트 적산을 다음과 같이 계산한다.here, Is a modulation pattern for evaluating symbol combination. Select the symbol combination with the largest correlation and noncoherent integration Calculate as
이와 같이, 검증부(140)는 검증 후보 셀에 포함된 모든 셀의 논코히어런트 적산을 수행한다. 그리고 검증부(140)는 논코히어런트 적산의 결과()는 미리 정의된 검증 임계값()과 비교한다(S113). As such, the
이때, 논코히어런트 적산의 결과()가 검증 임계값()을 초과하지 않는 경우 즉 검증 임계값()을 초과하는 셀이 없는 경우, 검출부(160)는 오류검출(False Alarm)을 선언한다(S115). At this time, the result of the non-coherent integration ( ) Is the validation threshold ( Does not exceed, that is, the verification threshold ( If there is no cell larger than), the
그러나 논코히어런트 적산의 결과()가 검증 임계값() 이상인 경우, 검출부(160)는 신호존재('Signal Presence)를 선언한다(S117).However, as a result of noncoherent integration ( ) Is the validation threshold ( ), The
이때, 검증 임계값()을 초과하는 셀이 하나인 경우, 그 셀은 최종 후보셀로서 선택된다. At this time, the verification threshold ( If there is more than one cell, the cell is selected as the final candidate cell.
또한, 다수의 셀에서 검증 임계값()을 초과하는 경우, 논코히어런트 측정값은 와 같다. 그리고 최대 상관값을 갖는 즉, 가 최대인 셀이 신호 검출 결과로 출력된다. In addition, the verification threshold ( ), The noncoherent measurement is Same as And having the maximum correlation The cell with the maximum is output as the signal detection result.
여기서, S109 단계에 대하여 더욱 상세히 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 후보 셀 선택 과정을 나타낸 순서도이다.Here, step S109 will be described in more detail. 3 is a flowchart illustrating a candidate cell selection process according to an embodiment of the present invention.
도 3에 따르면, 선택부(도 1의 120)는 도 2의 S101 단계에서 저장된 3차원 상관행렬(Mnc)에서 각 셀을 상관값()의 크기에 따라 내림차순으로 정렬한다(S201). According to FIG. 3, the
그리고 선택부(120)는 신호 검출 임계값() 이상의 상관값()을 가진 셀들을 검색(S203)하여 VCCListtemp에 저장한다(S205). And the
여기서, VCCList는 신호 검출 임계값(ThD)을 넘는 상관값()을 갖는 셀에 대하여 코드지연(), 주파수 빈(), 심볼 에지(), 상관값() 및 그룹 넘버()를 저장한 목록이다. VCCList에 저장된 정보들은 시간 영역에서 상관을 수행할 때, 복조 신호를 생성하기 위한 정보로 사용된다. VCCListtemp는 임시 VCCList이다. Here, VCCList is a correlation value (above the signal detection threshold Th D ) Code delay for cells with ), Frequency bin ( ), Symbol edge ( ), The correlation value ( ) And group number ( ) Is a saved list. The information stored in the VCCList is used as information for generating a demodulated signal when performing correlation in the time domain. VCCListtemp is a temporary VCCList.
선택부(120)는 S205 단계에서 저장된 셀들을 코드지연(), 주파수 빈()에 따라 그룹핑한다(S207). 즉 동일한 코드지연(), 주파수 빈()에 따라 셀들을 분리한다.The
그리고 선택부(120)는 S207 단계에서 그룹핑한 개수(NumGrps)가 미리 지정된 최대 그룹 개수(NumGrpsMax)이상인지 판단한다(S209). In operation S209, the
이때, 선택부(120)는 그룹핑한 개수(NumGrps)가 미리 지정된 최대 그룹 개수(NumGrpsMax)이상인 경우, S205 단계에서 저장된 VCCListtemp에 포함된 셀에서 최대 그룹의 수(NumGrpsMax)만큼만 선택한다(S211). In this case, when the grouping number NumGrps is greater than or equal to a predetermined maximum number of groups NumGrpsMax, the selecting
그러나 선택부(120)는 그룹핑한 개수(NumGrps)가 미리 지정된 최대 그룹 개수(NumGrpsMax)보다 크지 않은 경우, S205 단계에서 저장된 VCCListtemp에 포함된 모든 셀을 선택한다(S213). However, when the grouping number NumGrps is not greater than the predetermined maximum group number NumGrpsMax, the
그리고 선택부(120)는 S211 단계 또는 S213 단계에서 선택된 셀을 VCCList에 저장한다(S215).The
이상 기술한 바와 같이, 임계값을 초과하는 셀들을 서브셋(Subset)으로 선택하고, 확장된 주기에 대하여 시간 영역에서 순차적인 상관을 수행하여 상관값()에 대한 검증을 수행함으로써 신호 검출 확률을 개선한다. 신호 검출 확률의 개선은 도 4 및 도 5를 통해 확인할 수 있다. As described above, the cells exceeding the threshold are selected as a subset, and sequential correlation is performed in the time domain with respect to the extended period so that the correlation value ( We improve the signal detection probability by performing The improvement of the signal detection probability can be confirmed through FIGS. 4 and 5.
도 4 및 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 신호 검출 확률 비교를 나타낸 그래프이다.4 and 5 are graphs showing a signal detection probability comparison according to an embodiment of the present invention.
도 4 및 도 5에서, 그래프의 가로축은 오경보 확률(False Alarm Probability)이다. 그래프의 세로축은 탐지 확률(Detection Probability)이다. 4 and 5, the horizontal axis of the graph is False Alarm Probability. The vertical axis of the graph is detection probability.
이때, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 검출 확률 그래프로서, CNR(Carrier to Noise Ratio)=20dB-Hz 일 때, 종래 검출 방법과 본 발명의 실시예에 따른 검출 방법간의 신호 검출 확률 비교를 나타낸다.4 is a signal detection probability graph according to the first embodiment of the present invention. When CNR (Carrier to Noise Ratio) is 20 dB-Hz, signal detection between the conventional detection method and the detection method according to the embodiment of the present invention is performed. Represent a probability comparison.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신호 검출 확률 그래프로서, CNR=18dB-Hz 일 때, 종래 검출 방법과 본 발명의 실시예에 따른 검출 방법간의 신호 검출 확률 비교를 나타낸다.5 is a signal detection probability graph according to a second embodiment of the present invention, and shows a signal detection probability comparison between a conventional detection method and a detection method according to an embodiment of the present invention when CNR = 18dB-Hz.
도 4 및 도 5에 따르면, 탐지 확률은 종래 검출 방법에 비해 본 발명의 실시예에 따른 검출 방법이 월등히 높은 것을 알 수 있다. 즉 잡음과 함께 수신되는 약한 신호의 검출 성능이 더욱 개선된다. 4 and 5, it can be seen that the detection probability is much higher than the conventional detection method according to the embodiment of the present invention. That is, the detection performance of weak signals received with noise is further improved.
본 발명의 실시예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiment of the present invention is not implemented only through the above-described apparatus and / or method, but may be implemented through a program or a recording medium on which the program is recorded, which realizes a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention. Such an implementation can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the above-described embodiments.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 위성 항법 수신 신호 검출 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a satellite navigation signal reception apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수신 신호 검출 방법을 나타낸 순서도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of detecting a received signal according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 후보 셀 선택 과정을 나타낸 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a candidate cell selection process according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신호 검출 확률 비교를 나타낸 그래프이다.4 is a graph illustrating a comparison of signal detection probabilities according to the first embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 신호 검출 확률 비교를 나타낸 그래프이다. 5 is a graph illustrating a signal detection probability comparison according to a second embodiment of the present invention.
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