본 논문에서는 한국형 위성항법 시스템 (Korean Positioning System; KPS) 개발에 활용 가능한 연구 개발용 위성항법 수신기 두 가지를 설계하고 제작한 내용에 대해서 다룬다. 첫 번 째로 개발한 수신기는 ADC를 포함한 RF front-end를 제외하고 신호 획득, 신호 추적 등의 모든 기능이 실시간으로 처리 가능한 소프트웨어로 구현된 Software Defined Radio (SDR) 기 반 위성항법 수신기다. SDR 수신기는 위성항법 수신기의 모든 기능이 소프트웨어로 구현되어 있기 때문에 사용자 정의에 따라서 신속하고 유연하게 변경이 가능하므로 신규 개발될 KPS 항법 신호 검증에 활용 가능하다. 두 번째로 제작한 수신기는 Xilinx의 RFSoC를 이용한 FPGA 기반의 위성항법 수신기다. 설계에 포함된 RFSoC는 16 채널의 고성능 ADC가 내장 되어 다이렉트 샘플링이 가능하다. 이를 통해 KPS 신호 외에 GPS, Galileo, BeiDou 등과 같은 기존 GNSS 신호를 동시에 수신하여 multi constellation 기반의 고성능 수신기 구현이 가능 한 장점이 있다. 본 논문에서 설계 및 제작한 수신기는 KPS 항법 신호 검증을 위한 연구개발 수신기로 활용 가능 할 것으로 예상된다.

The R&D Receiver Design and Implementation for Korean Positioning System

Jaewook Lim*, Yo-han Ko, Sung-chun Bu, Chul-soo Lee

This paper discusses the receivers for research and development that can be used to develop the Korean Positioning System (KPS). The first receiver is a software defined radio (SDR) receiver that implements all functions such as signal acquisition and tracking in real time, except RF front-end including ADC. The SDR receiver is very flexible as all functions are implemented in software and is useful for verifying new navigation signals. The second receiver is an FPGA-based receiver using Xilinx's RFSoC. The RFSoC has a built-in high- performance ADC that enables direct sampling. It is possible to realize a multi-constellation based high performance receiver by simultaneously receiving GNSS signals such as GPS, Galileo, and BeiDou in addition to KPS signals. The receiver in this paper is expected to be available as a R&D receiver for KPS signal verification.

Keywords: GNSS receiver, SDR, KPS

Speaker 임재욱* LIG넥스원