본 연구에서는 비공개된 Pseudo-Random Noise (PRN) 코드를 사용하여 GNSS 기반 시각비교 기술에 비해 상대적으로 스푸핑 등의 기만신호 위협에 강인하며, GNSS에 독립적인 시각비교 망을 구축하여 안 정적인 신호 제공이 가능한 Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer (TWSTFT)를 활용한 시각비교 시스템에 대해 소개하고, 상용 TWSTFT 모뎀 신호를 대상으로 한 신호분석 환경구성 및 Software Defined Radio(SDR) 기반 신호 추적 및 측정치 생성 알고리즘 설계 결과를 제시한다. 설계한 TWSTFT 신호의 획득, 추적 및 측정치 생성을 수행하는 신호처리 소프트웨어 검증을 위해서 상용 TWSTFT 모 뎀을 활용한 신호분석 플랫폼을 구성하였으며, 신호분석 플랫폼의 구성을 위해 벡터 신호 생성기(vector signal generator), 스펙트럼 분석기 및 신호 수집을 위한 Universal Software Radio Peripheral (USRP) 등 을 활용하였다. 본 논문에서는, 이를 활용하여 설계한 SDR 기반 신호 추적 및 측정치 생성 알고리즘을 분석하였으며, 이 결과를 상용 TWSTFT 모뎀의 코드 측정치와 비교하였다. 본 연구 결과물을 통해 TWSTFT 모뎀 국산화를 위한 기반기술 확보에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

Design of SDR Based Signal Tracking and Measurements for TWSTFT

Juhyun Lee, Joon Hyo Rhee, Ju-Ik Oh, Gyeong Won Choi, Jong Koo Lee, Sung-hoon Yang, Youn-Jeong Heo, Dai-Hyuk Yu, Myoung-Sun Heo, Young Kyu Lee*

This study introduces a time and frequency transfer system using Two-Way Satellite Time and Frequency Transfer (TWSTFT) that is more robust against spoofing and other deception signals than Global Navigation Satellite System (GNSS)-based techniques. This is achieved by employing a private Pseudo-Random Noise (PRN) code, allowing the system to operate independently of GNSS. To analyze the performance of this system, we configured a signal analysis platform with a commercial TWSTFT modem. The platform utilized a vector signal generator, a spectrum analyzer, and a Universal Software Radio Peripheral (USRP) for signal acquisition. We then developed a Software Defined Radio (SDR)-based program to perform signal acquisition, tracking, and measurement generation. The performance of the SDR- based TWSTFT signal processor was verified by comparing its analyzed results with the code measurements from the commercial TWSTFT modem. We expect the results of this research to contribute to the localization of TWSTFT modem technology by establishing the foundational capabilities for its domestic development.

Keywords: TWSTFT, CDMA, tracking, ranging measurement, SDR, USRP

Speaker 이주현 한국표준과학연구원