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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 오재곤
- 발행연도
- 2013
- 저작권
- 한국산업기술대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수3
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GPS는 위성에서 보내는 신호를 수신하여 사용자의 위치를 계산하는 위성항법시스템으로 널리 사용되고 있으나, 실내 및 도심지역에서 전파의 차단으로 이용에 제한을 받는다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법 중 GPS 음영지역에서의 항법이 가능하도록 보완장비로 사용되는 의사위성은 GPS와 동일한 신호를 송출하는 장치로, 실내 측위 시스템에도 사용할 수 있으며 정밀도가 높아서 다양한 분야에 적용이 가능하다.
본 연구에서는 실내 항법을 위한 다중 채널 의사위성 시스템의 구현 방법으로 GPS와 동일한 신호를 송출하는 7개 채널의 비동기식 의사위성을 제어하는 방식을 사용하여 연구하였다. 이러한 의사위성에서는 C/A(Coarse/ Acquisition) 코드와 항법데이터를 합한 후 반송파와의 믹싱을 하는 기능과 기존의 GPS와 간섭 문제를 해결해야 한다. 이를 위해 의사 위성 신호의 세기를 효과적으로 조절하기 위한 신호 송출주기 제어와 증폭도 및 감쇄를 가변 할 수 있는 기능이 필수적이다. 또한 데이터 송신을 위한 항법 및 보정 데이터 저장부와 PRN(Pseudolite Random Noise) 생성기, C/A 코드 생성기와 각 채널의 동기화 및 제어하는 기능이 포함된 회로를 VHDL로 설계한 후 FPGA에 구현하여 의사위성을 완성하였다. 완성된 의사위성에 상용 수신기를 사용하여 항법 데이터 연동 결과를 확인 및 검증하여 데이터 송신기술 및 다중채널 의사위성 시스템을 확보할 수 있었다.
본 연구에서는 실내 항법을 위한 다중 채널 의사위성 시스템의 구현 방법으로 GPS와 동일한 신호를 송출하는 7개 채널의 비동기식 의사위성을 제어하는 방식을 사용하여 연구하였다. 이러한 의사위성에서는 C/A(Coarse/ Acquisition) 코드와 항법데이터를 합한 후 반송파와의 믹싱을 하는 기능과 기존의 GPS와 간섭 문제를 해결해야 한다. 이를 위해 의사 위성 신호의 세기를 효과적으로 조절하기 위한 신호 송출주기 제어와 증폭도 및 감쇄를 가변 할 수 있는 기능이 필수적이다. 또한 데이터 송신을 위한 항법 및 보정 데이터 저장부와 PRN(Pseudolite Random Noise) 생성기, C/A 코드 생성기와 각 채널의 동기화 및 제어하는 기능이 포함된 회로를 VHDL로 설계한 후 FPGA에 구현하여 의사위성을 완성하였다. 완성된 의사위성에 상용 수신기를 사용하여 항법 데이터 연동 결과를 확인 및 검증하여 데이터 송신기술 및 다중채널 의사위성 시스템을 확보할 수 있었다.
목차
표 목차 iii그림 목차 iv국문요약 vi제 1장. 서 론 1제 2장 GPS 2제 1절 GPS 원리 및 구조 21. GPS 신호체계 42. GPS 오차원인 53. 실내 측위 기술 7제 2절 의사위성 시스템 81. 의사위성의 구조 92. 의사위성 시스템의 적용 분야 9제 3장 구현 목표 성능 정의 11제 4장 의사위성 시스템 설계 및 구현 12제 1절 시스템의 구성 12제 2절 하드웨어 구현 131. 비동기식 다중채널 의사위성 송신기 제어 회로 132. RF 14제 3절 로직 구성 및 시뮬레이션 결과 161. 레지스터 맵 172. PRN 생성기 183. 펄싱 제어기 194. 항법 데이터 저장부 20제 4절 하드웨어 합성 결과 23제 5장 성능 실험 결과 25제 1절 송수신 성능 평가 251. 운용소프트웨어 252. 신호 측정 결과 263. 송출 신호 정확성 테스트 304. 송수신 연동 실험 결과 32제 2절 항법 보정 데이터 확인 결과 351. 항법 데이터 송출 확인 352. 송출 데이터 정확도 테스트 36제 6장 결 론 40참고문헌 41Abstract 44
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