GNSS 수신기에서의 정밀한 시간지연 추적을 위한 다중경로 간섭 제거 알고리즘

Abstract

GNSS 기술은 최근 매우 활발한 연구를 통해 개선되고 진화하고 있는 상황이다. 이는 GNSS가 경제, 산업전반에 매우 큰 영향을 미치는 시스템이며 국가 안보에도 지대한 관련을 가지고 있는 기술이기 때문이다. GNSS는 현재 우리나라의 신 성장 동력산업, 예를 들어 텔레매틱스, 서비스 로봇, 차세대 이동통신 등의 기반기술로서 그 중요성을 가지고 있다. 이러한 의미에서 GNSS 수신기 성능향상을 위해 핵심적인 다중경로 및 간섭제거 알고리즘을 개발하는 것은 차세대 GNSS 수신기의 원천기술을 확보하는데 매우 중요한 일이라 할 수 있다. GNSS에서는 위치 측위 오류를 발생시키는 가장 큰 원인 중에 하나가 다중경로이다. 기존의 Narrow Correlator는 좁은 early-late간격을 갖는 DLL을 사용하여 추적(Tracking) 정확도를 향상시키는 기법이지만 다중경로 환경에서는 상관 함수의 대칭성이 깨짐으로 인해 여전히 추적 편이(Tracking Error)를 발생시킨다. 본 논문에서는 이러한 추적 편이를 효과적으로 줄이기 위해 다중경로 성분을 추정하고 제거하기 위한 방법으로 MP(Matching pursuit) 알고리즘을 사용하였다. MP 알고리즘은 수신된 신호와 레퍼런스 파형들을 상관 한 후 낮은 상관도의 레퍼런스 파형들을 수신 신호에서 제거함으로써 다중경로 성분을 추정하게 된다. 이 과정을 반복하면서 다중 경로 성분은 제거되고, Narrow Correlator와 같이 사용하여 추적 성능을 향상시키는 기법을 제안하였다.; Recently, As GNSS techniques are a system that affects in all industrial sectors, they are improving and evolving by active research. GNSS is important as base techniques of Telematics, Service robots, next generation mobile communications etc. Therefore, it is important to develop multipath mitigation algorithm for improving GNSS receiver performance and secure sourceful technique of next generation GNSS receiver. In the global navigation satellite system (GNSS), there are several sources that cause ranging error out of which multipath is the major factor that causes largest ranging error. Conventional Narrow Correlators use narrow early-late correlator spacing in the implementation of delay lock loops (DLLs) to reduce tracking errors. However, due to distorted autocorrelation function by multipath, tracking error exists. In this paper, we have used Matching Pursuit (MP) algorithm to estimate and to remove multipath components. MP algorithm removes lower correlation values of reference signals and the received signal and then the received signal is estimated from high correlation values of the reference signals and the received signal. By repeating the same procedure, multipath component is removed. So we propose a new algorithm that uses Narrow Correlator with MP algorithm to improve tracking performance.