OFDM-BOC(8:4:4,2) 신호를 위한 비모호 상관 함수 설계

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 OFDM-BOC(8:4:4,2) 신호를 위한 비모호 상관 함수를 제안하고, 모의실험을 통해 부호 동기 추적 성능을 확인한다. OFDM-BOC (Orthogonal Frequency Division Multiplexing – Binary Offset Carrier) 신호는 LEO-PNT (Low Earth Orbit – Position, Navigation, and Timing) 구현을 위해 제안된 신호로서 BOC 신호의 장점인 높은 주파수 대역 효율과 부호 동기 추적 성능을 유지하면서도 광대역 변조가 가능하다. 기존 BOC 신호는 대부분 정현(sine) 또는 여현(cosine) BOC 신호만 사용하는 것과 비교해 OFDM-BOC 신호는 정현과 여현 BOC 신호를 모두 사용할 수 있다. 제안한 OFDM-BOC 신호를 위한 비모호 상관 함수는 2개의 기저 신호(basis signal)를 조합하여 구성하며, 설계한 신호의 상관 함수는 OFDM-BOC(8:4:4,2) 신호의 상관 함수 주첨두(main peak) 폭의 절반 폭의 주첨두만 갖는다. OFDM-BOC(8:4:4,2) 신호의 상관 함수가 12개의 오결정점(false-lock point)을 갖는 것과 비교해 설계한 신호의 상관 함수는 오결정점을 전혀 갖지 않으며, 대표적인 다중경로 신호 수신 환경에서 OFDM-BOC(8:4:4,2) 신호의 부호 동기 추적 오차가 약 4.5m인 반면 제안한 기법은 약 3.0m이고, 부호 동기 추적 오차의 유동 평균의 최고값이 OFDM-BOC(8:4:4,2) 신호보다 절반 정도로 부호 동기 추적 정확도와 안정성이 우수하다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, we propose an unambiguous correlation function for OFDM-BOC(8:4:4,2) signals and evaluate the spreading code phase tracking performance through simulation. The orthogonal frequency division multiplexing - binary offset carrier (OFDM-BOC) signal is a signal proposed to implement the low Earth orbit-position, navigation, and timing (LEO-PNT) system. Like the binary offset carrier (BOC) signal, the OFDM-BOC signal has high bandwidth efficiency and accurate spreading code phase tracking performance, but is also capable of broadband modulation. Compared with most traditional BOC signals that only use sine or cosine BOC signals, OFDM-BOC signals can use both sine and cosine BOC signals. The designed unambiguous correlation function for the OFDM-BOC signal is composed of a combination of two basis signals, and the correlation function of the designed signal has only half the width of the main peak of the correlation function of the OFDM-BOC(8:4:4,2) signal. Compared to the correlation function of the OFDM-BOC(8:4:4,2) signal having 12 false-lock points, the correlation function of the designed signal does not have any false-lock point. In a typical multipath signal reception environment, the spreading code tracking bias of the OFDM-BOC(8:4:4,2) signal is about 4.5m, while the proposed scheme is about 3.0m, and the maximum running average of the spreading code tracking bias is about half better than that of the OFDM-BOC(8:4:4,2) signal.