본 논문은 다양한 RF 환경에서 Software Defined Radio (SDR) 기반 다중 위성군/다중 주파수 수신기의 신호 획득 성능을 평가하였다. SDR 수신기는 다양한 주파수 대역에서 다 중 Global Navigation Satellite System (GNSS) 및 Regional Navigation Satellite System (RNSS) 신호를 처리할 수 있다. 다중 GNSS/RNSS 다중 주파수 신호를 동시에 처리하기 위해 여러 Universal Software Radio Peripherals (USRP)의 동시에 활용하여 RF 프론트 엔드의 샘플링 대역폭으로 인한 제약 조건을 완전히 해결합니다. 다양한 주파수 대역에 걸쳐 신 호를 전송하는 GNSS 위성의 최근 경향과 한국형 위성항법시스템 (Korean Positioning System, KPS) 및 기타 새로운 GNSS 신호를 통합해야 할 필요성이 증가하고 있으며, 유연 한 방식으로 항법신호를 처리하기 위해 SDR과 같은 통신 기술을 사용하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 기 개발된 SDR 기반의 GNSS 수신기를 활용하여 USRP의 샘플링 레이 트와 누적시간의 설정을 조절하여 신호 획득 성능을 평가하였으며, 추가적으로 각 GNSS 신호에 대한 Carrier to Noise Density (CN0) 및 신호 획득 수를 검증하였다.

Performance Evaluation of SDR-based Multi-Constellation/Multi-Frequency GNSS Receiver in Various RF Environments

Taek Geun Lee, Seok Ho Lee, Yun Seo Choi, Woo Jin Ahn, Hyung Keun Lee*

In this paper, we evaluate the signal acquisition performance of a Software Defined Radio (SDR)-based multi-constellation/multi-frequency receiver in various RF environments. The SDR receiver is capable of processing multiple Global Navigation Satellite System (GNSS) and Regional Navigation Satellite System (RNSS) signals across various frequency bands. It fully addresses the constraints imposed by the sampling bandwidth of the RF front-end by considering the integration of multiple Universal Software Radio Peripherals (USRPs) to account for multi-GNSS/RNSS multi-frequency signals simultaneously. Considering the recent trend of GNSS satellites that transmit signals across various frequency bands, with the increasing need to integrate signals from the Korean Positioning System (KPS) and other new GNSS augmentation systems, it would be necessary to employ advanced communication techniques to process these evolving GNSS signals in flexible ways. In this study, we conducted a comprehensive performance evaluation of the signal acquisition function by adjusting the sampling rate settings of the USRP and tuning the integration time in the signal processing parameters. Furthermore, we verified the Carrier-to- Noise density (CN0) and signal acquisition count for each GNSS.

Keywords: GNSS, software defined radio, signal acquisition

Speaker 이택근 한국항공대학교