GPS Signal   GPS 신호, GPS 위성 신호

(2019-09-16)

L1 반송파, L2 반송파, P 코드, C/A 코드

1. GPS 위성으로부터 발신되는 신호(Signal)

  ㅇ 2개 또는 3개의 반송파 (L 밴드의 L1,L2,L5) : BPSK 디지털변조 방식 사용

     - L1 반송파 (중심주파수 1575.42 MHz, 파장 ≒ 19 ㎝)
        . C/A 코드,P 코드,M 코드 등이 대역확산신호 송출

     - L2 반송파 (중심주파수 1227.60 MHz, 파장 ≒ 24 ㎝)
        . C/A 코드,P 코드,M 코드 등이 대역확산신호 송출 (주로, 군사용으로만 사용)

     - L5 반송파
        . P 코드대역확산신호 송출 (항공 안전 관련으로 신규 추가됨)

  ㅇ 반송파에 실려지는 코드 : 의사랜덤 코드칩(Chip), 의사잡음(PRN : 확산코드,PN코드 등) 참조
     * (각 GPS 위성 마다, 다른 의사랜덤수열을 발생시켜 위성 식별 및 거리 등 계산)
     - C/A 코드 (Corase/Access) : 민간 사용 가능 
        . 칩률 : 1.023 Mbps, 코드 길이 : 1023 칩(Chip), 칩 주기 : 1 ms, 파장 ≒ 293.1 m
        . 신호강도 : 동일 L1 상에서 Y 코드 보다 2배 이상 큼
     - P 코드 (Protect,Precision) 또는 Y 코드 (과거, P 코드암호화시킨 것) : 주로, 군용
        . 칩률 : 10.23 Mbps, 코드 길이 : 6 x 1012 칩(Chip), 파장 ≒ 29.31 m
        . 칩 주기 : 1 주일 길이 정도의 매우 긴 코드
     - M 코드 (Military code) : 군용
        . Y 코드가 새롭게 군용 코드로 대체됨
        . 칩률 : 5.115 Mbps, 코드 길이 : 불분명, 칩 주기 : 불분명

  ㅇ 반송파에 실려지는 메세지 : 항법 메세지 (Navigation Message)
     - (용어) 때론, D 코드 또는 Data code 또는 Baseband signal 라고도 함
     - 메세지 형태 : 2진 부호화된 일련의 펄스 신호들
     - 메세지에 포함된 내용
        . 위성에서 전송되는 각종 보조적인 항법 정보
        . 거리 측정과 동시에 해독되고, 계산처리됨
        . 위성의 정상가동상태,위성시각,위성궤도력,다양한 보정자료에 대한 정보
     - 메세지 구성
        . 비트 전송속도   : 50 bps
        . 각 메세지 길이  : 1500 비트
        . 메세지 전송속도 : 30초당 1개 메세지 프레임
        . 메세지 프레임 구분 : 6초짜리 5개 프레임
           .. 각 메세지 프레임은, 5개 서브 프레임(각 300 비트) 구성
           .. 각 서브 프레임은, 10개 워드로 구성
           .. 각 워드는, 30 비트로 구성
        . 서브프레임 전송속도 : 6초당 1개 서브프레임

     * (모든 항법메세지 수신을 위해서는 최소 30초 이상 추적 필요)


2. GPS 신호의 생성

    


3. GPS 신호 이용제한

  ㅇ S/A (Selective Availability) : 2000.5월 폐지
     - L1, C/A 코드에 의한 위치 결정 정확도를 인위적인 조작으로 떨어뜨림
        . 궤도 정보정확도 저하 또는 C/A 코드 타이밍 변동 등에 의한 방법
     - P 코드는 A/S에 의해 Y 코드암호화됨

  ㅇ A/S (Anti Spoofing)
     - P 코드암호화 처리


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