전역위성항법시스템 (Global Navigation Satellite System, GNSS)은 한정된 서비스 대역에서 다양한 서비스를 제공하기 위해 신호를 다중화 하기 위한 연구를 지속해왔다. 단일 반송파에 실어 보내지는 다중 신호는 송신 기의 전력 증폭기 입력단에서 전력의 크기가 일정한 Constant Envelope (CE)를 만족해야 되는 조건을 만족해야 된다. CE를 만족하는 다양한 신호 다중화 기법 중 최근 들어 3개의 레벨(‘-1’, ‘0’, ‘1’)을 가지는 Tertiary Offset Carrier (TOC)를 기반으로 Time-Division Multiplexing (TDM)을 구현하는 TDMTOC가 제시되었다. 일반적인 TDM 기법과 다르게 TDMTOC는 우수한 상관특성과, 낮은 시스템간 간섭 특성이 있다. 또한, Constellation Tailoring (CT)와 비교하여 Inter Modulation (IM)이 없어 전력 효율이 좋은 장점이 있다. 본 논문에서 우리는 제한된 대역폭내에서 TDMTOC의 다양한 파라미터(서로 다른 두개의 부반송파 주파수, 의사랜덤코드의 주파 수)를 조절하여 발생되는 신호를 기존 GNSS 변조 기법들과 다양한 관점에 대해 그 성능을 비교한다. 본 논문에서 우리가 고려하는 성능 평가의 관점은 상관 특성, 전력 스펙트럼 밀도 특성 그리고 다중경로 채널환경에 서 거리 측정 오차 성능이 있다. 우리는 본 논문에서 비교한 시뮬레이션 성능 평가 결과로 TDMTOC이 일반적으로 같은 부반송파 주파수 및 칩레이트에서 기존 GNSS 변조기법보다 우수한 변조 기법임을 입증한다.

Performance Evaluation of TDMTOC According to Various Modulation Parameters

Sangjae Cho, Seung-Hyun Kong*

Global Navigation Satellite System (GNSS) has continued research to multiplex signals to provide various services in a limited service band. Multiple signals transmitted on a single carrier must satisfy the condition that the constant envelope (CE) of the power at the input of the transmitter's power amplifier is constant. Among various signal multiplexing techniques, recently, TDMTOC, which implements Time-Division Multiplexing (TDM) based on Tertiary Offset Carrier (TOC) having three levels (‘-1’, ‘0’, ‘1’), has been proposed. Unlike the general TDM modulation, TDMTOC has excellent correlation characteristics and the effect of reducing interference between systems. In addition, compared to Constellation Tailoring (CT), there is no inter-modulation, so power efficiency is good. In this paper, we compare and analyze the performance of signals generated by adjusting various TDMTOC parameters (two different subcarrier frequencies, pseudorandom code frequencies) within the limited bandwidth. In addition, performance is compared with conventional GNSS modulations. Performance evaluation aspects we consider include correlation characteristics, spectral characteristics, and ranging error in multipath channel environments. We prove that TDMTOC is a superior modulation than the conventional GNSS modulations at the same subcarrier frequency and chip rate in general by comparing the simulation performance evaluation results in this paper.

Keywords: GNSS, TDMTOC, multiplexing

Speaker 조상재 한국과학기술원