전지구항법위성시스템(Global Navigation Satellite Systems, GNSSs)은 전 세계적으로 위치, 속도, 시간(position, velocity, time; PVT) 정보를 제공한다. GNSS 신호와 수신기 성능을 정확하게 평가하기 위해서는 현실적인 시뮬레이션 환경이 필요하며, 특히 위성 고도각에 따라 달라지는 신호 품질을 반영하는 핵심 지표인 반송파-대-잡음 밀도비(carrier-to-noise-density ratio; C/N0)에 대한 시뮬레이션이 중요하다. 본 논문은 GPS L1 C/A 신호를 대상으로, C/N0 값을 시뮬레이션하고 추정하기 위해 특별히 설계된 GNSS 테스트베드의 개발을 제시한다. 제안하는 테스트베드는 위성 고도각에 따라 신호 전력을 정확히 제어하는 위성 시뮬레이터, RF/IF 대역 변환을 위한 상향/하향 변환기(up-/down-converter), 그리고 Narrowband–Wideband Power Ratio (NWPR) 방법을 사용하여 C/N0를 추정하는 신호 수신기로 구성된다. 제안된 테스트베드의 성능은 정적, 동적, 재밍(jamming), 실신호(real-signal)의 네 가지 시나리오에서 평가되었다. 정적 시나리오에서 제안된 시스템은 고도각이 30° 이상인 위성에 대해 최대 C/N0 추정 RMSE 0.60 dB-Hz를, 30° 미만인 위성에 대해 1.63 dB-Hz를 달성하였다. 동적 시나리오에서는 해당 RMSE 값이 0.68 dB-Hz와 0.86 dB-Hz였으며, 재밍 조건에서는 각각 2.08 dB-Hz와 2.12 dB-Hz로 증가하였다. 또한 실신호 시나리오에서, 제안된 테스트베드가 추정한 C/N0 값은 동일한 라이브-스카이 신호를 처리한 상용 u-blox 수신기에서 보고된 값과 일관된 경향을 보였고, 이는 실제 GNSS 수신 조건에서의 신뢰성을 확인해 준다. 이러한 결과는 제안된 GNSS 테스트베드가 GNSS 수신기 성능 평가를 위한 신뢰할 수 있는 C/N0 시뮬레이션 및 추정을 가능하게 함을 보여준다.

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