Frequency Tracking Error Analysis of LQG Based Vector Tracking Loop for Robust Signal Tracking

박민혁; 기창돈

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자료유형: 학술저널

저자정보: 박민혁 (서울대학교) 기창돈 (서울대학교)

저널정보: 사단법인 항법시스템학회 Journal of Positioning, Navigation, and Timing Journal of Positioning, Navigation, and Timing 제9권 제3호

발행연도: 2020.1

수록면: 207 - 214 (8page)

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In this paper, we implement linear-quadratic-Gaussian based vector tracking loop (LQG-VTL) instead of conventional extended Kalman filter based vector tracking loop (EKF-VTL). The LQG-VTL can improve the performance compared to the EKF-VTL by generating optimal control input at a specific performance index. Performance analysis is conducted through two factors, frequency thermal noise and frequency dynamic stress error, which determine total frequency tracking error. We derive the thermal noise and the dynamic stress error formula in the LQG-VTL. From frequency tracking error analysis, we can determine control gain matrix in the LQG controller and show that the frequency tracking error of the LQG-VTL is lower than that of the EKF-VTL in all C/N0 ranges. The simulation results show that the LQG-VTL improves performance by 30% in Doppler tracking, so the LQG-VTL can extend pre-integration time longer and track weaker signals than the EKF-VTL. Therefore, the LQG-VTL algorithm is more robust than the EKF-VTL in weak signal environments.

#vector tracking loop #LQG #frequency tracking error #thermal noise #dynamic stress error

참고문헌 (4)

참고문헌 신청

Kaplan, E. D. / 2006 / Understanding GPS:Principles and Applications / Artech House

Chongwon Kim / 2019 / Optimal GNSS Signal Tracking Loop Design Based on Plant Modeling / International Journal of Aeronautical and Space Sciences 20(2):525~536

Matthew Lashley / 2009 / Performance Analysis of Vector Tracking Algorithms for Weak GPS Signals in High Dynamics / IEEE Journal of Selected Topics in Signal Processing 3(4):661~673

So, H. / 2009 / A Study on a Vector Tracking Loop Receiver for Pseudolite Navigation System

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박민혁

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논문수 4 이용수 248

Changdon Kee

소속기관 Department of Aerospace Engineering and the Institute of Advanced Machines and Design Seoul National University Seoul 08836 Korea

주요연구분야 공학 > 기타공학 > 기타 공학

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