Software Defined Radio (SDR) 기반 Global Navigation Satellite System (GNSS) 수신기는 Radio Frequency (RF) front-end에서의 디지털화 이후 신호 획득, 추적, 복조, 측정치 추출, 항법 등 전반적인 신호처리 과정을 소프트웨어 기반에서 수행한다. 기존 하드웨어 기반의 신호처리와 달리 소프트웨어 기반의 신호처리는 사용자가 다양한 목적에 맞게 신호처리부 코드 를 쉽게 변형하여 사용할 수 있어 유연성이 뛰어나다. 이러한 SDR 수신기의 유연성은 Application Programming Interface (API) 기능을 통하여 더욱 확장될 수 있다. API는 시스템과 사 용자 사이의 인터페이스로 SDR 수신기, 스마트 안테나 시스템 등 다양한 소프트웨어 기반의 시스템에서 사용되고 있다. 본 논문에서는 GNSS SDR 수신기의 유연성 및 호환성 확보를 위한 API를 설계 및 구현한다. GNSS SDR 수신기의 신호 획득부, 신호 추적부, 사용자 위치 추정부 등의 신호처리 단계별 API를 설계하고, 이를 통하여 SDR 수신기의 서브 루틴을 구 현한다. 구현한 API의 단계별 모듈의 출력 값을 기존 SDR 수신기의 신호처리 단계별 출력 값과 비교하여 API가 정상적으로 구현되었는지 기능을 검증한다.

Design and Implementation of API Functionality in GNSS SDR Receiver

Seung-Gyu Yang, Young-Jin Song, Jong-Hoon Won*

The Global Navigation Satellite System (GNSS) receiver based on Software Defined Radio (SDR) performs the overall signal processing process on a software basis including signal acquisition and tracking, demodulation, measurement extraction and navigation after digitizing at the Radio Frequency (RF) front-end. Unlike conventional hardware-based signal processing, the software-based signal processing has excellent flexibility because users can easily modify and use the signal processing code for various purposes. Such a flexibility of an receiver can be further extended through Application Programming Interface (API) functions. API is the interface between the system and the user and is used in various software- based systems such as SDR receivers and smart antenna systems. This paper proposes a design and implement of API functions for ensuring flexibility and compatibility of GNSS SDR receivers. This paper designs step-by-step signal processing APIs such as a signal acquisition function, a signal tracking function, and a user position estimation function of a GNSS SDR receiver, and implements the subroutines of the SDR receiver through APIs. We compare the output value of the implemented API's step-by-step modules with those of the existing SDR receiver's step-by-step functions to verify the functionality of the API.

Keywords: GNSS SDR, API, signal processing, sub-routine

Speaker 양승규 인하대학교