본 연구에서는 비동기식 GPS 신호 추적기의 특성을 고려하여 기존의 신호품질감시 지표를 재구성하고, 재구성된 지표의 통계적 특성을 제시한다. 일반적으로 사용되는 신호품질감시 지표들은 동기식 추적기에 기반하는 것을 가정하여 in-phase (I) 신호만을 사용하도록 구성되어있다. 반면 본 연구의 대상인 비동기식 추적기는 반송파 위상을 추적하는 동기식 추적기와 달리 반송파 위상을 추적하지 않는다. 반송파 위상을 추적하지 않으면 신호의 에너지가 I 신호에 집중되지 않기 때문에 I 신호만으론 정상적인 신호품질감시를 수행하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 기존의 신호품질감시 지표로부터 quadrature (Q) 신호까지 고려할 수 있도록 수정하고, 수정된 지표의 특성을 분석한다. 구체적으로는 델타 지표(delta metric)와 이중 델타 지표(double delta metric)에 대해 수정 및 분석한다. Q 신호까지 고려하도록 수정된 두 지표는 적게는 7차에서 많게는 11차의 확률변수로 모델링할 수 있는데, 지표의 특성상 평균은 쉽게 얻어지는 반면 분산의 경우 고차의 변수가 관여되어 해석적인 값을 구하는 데에는 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 이 지표들의 분산을 샘플 추출을 통해 수치적으로 제시한다. 제시한 특성 값에 기반한 신호품질감시 성능을 확인하기 위해 인위적 신호 교란 상황에 대해 시뮬레이션을 수행하고 그 결과를 도출한다.

Keywords: GPS, signal quality monitoring, non-coherent tracking, delta metric, double delta metric

Speaker Yeongkwon Choe