Transcript Презентация

РАБОТА
на тему:
ИССЛЕДОВАНИЕ НАВИГАЦИОННЫХ РАДИОСИГНАЛОВ
ОТКРЫТОГО И САНКЦИОНИРОВАННОГО ДОСТУПА С
МНОГОМОДАЛЬНОЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИЕЙ В
СПУТНИКОВОЙ РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ
Научный руководитель:
профессор, д.т.н. Перов А.И.
Аспирантка: Захарова Елена
Специальность: 05.12.14
Москва,
2013 г.
1
Постановка задачи
• В современных и перспективных СРНС на одной
несущей частоте требуется излучать более двух
радиосигналов.
• Для перспективных радиосигналов с кодовым
разделением СРНС ГЛОНАСС каждый из
радиосигналов открытого и санкционированного
доступа является двухкомпонентным сигналом,
включающим пилотную (PILOT) и
информационную (DATA) компоненты.
• Поэтому необходимо излучать одновременно
четыре радиосигнала на одной несущей частоте.
Две компоненты радиосигнала открытого (L1OC)
/ санкционированного (L1SC) доступа
уплотняются с использованием принципа
временного мультиплексирования сигналов.
2
Цель работы:
ИССЛЕДОВАТЬ НАВИГАЦИОННЫЕ РАДИОСИГНАЛЫ ОТКРЫТОГО И САНКЦИОНИРОВАННОГО
ДОСТУПА С МНОГОМОДАЛЬНОЙ КОРРЕЛЯЦИОННОЙ ФУНКЦИЕЙ В СПУТНИКОВОЙ
РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ ГЛОНАСС
Задачи работы:
1) привести и проанализировать графики ПСП, иллюстрирующие формирование
модулирующей последовательности суммарного радиосигнала с почиповым временным
уплотнением перспективного радиосигнала открытого (L1OC) и санкционированного
доступа (L1SC) ГЛОНАСС;
2) рассчитать и привести графики корреляционных функций рассматриваемых типов
сигналов;
3) изучить и разработать имитационную модель реальной следящей системы за задержкой
(дальностью) сигналов открытого и санкционированного доступа, которые имеют
многомодальную корреляционную функцию;
4) провести анализ статистических (дискриминационных и флуктуационных) характеристик
дискриминаторов, предназначенных для приема рассматриваемых типов сигналов;
5) провести расчет значений отношения «сигнал / шум», при которых целесообразна
обработка следующих типов сигналов:
1. двух компонент сигнала L1OC сначала раздельно, затем одновременно;
2. двух компонент сигнала L1SC сначала раздельно, затем одновременно;
3. четырех компонент сигналов L1OC и L1SC одновременно.
3
Анализ различных типов сигналов: L1OC и L1SC
L
s  t   A cos 0t    t   0   Ahc  t  cos 0t  0  , hc  t    bk g0  t   k  1 c 
Сигнал L1OC
DATA – компонента имеет модуляцию BPSK(1):
k 1
L
hÄÊ _ D _ OC (t )   bk g 0 (t  (k  1) c )
k 1
L
PILOT – компонента имеет модуляцию BOC(1,1):
Сигнал L1SC
DATA и PILOT– компоненты имеют
модуляцию BOC(5,2.5):
hÄÊ _ P _ OC (t )   bk g 0 (t  (k  1) c ) sign(2 f ct )
k 1
L
hÄÊ _ D ( P ) _ SC (t )   bk g 0 (t  (k  1) C _ SC ) sign(10 f ct )
k 1
Суммарный сигнал: S (t )  SOC (t )  jSSC (t )
Функция модуляции ПСП
дальномерного кода для сигнала L1SC
Функция модуляции ПСП
дальномерного кода для сигнала L1OC
 C _ SC   C 2,5
4
Анализ корреляционных функций дальномерного кода
Корреляционная функция
DATA-компоненты L1OC
Корреляционная функция
полного сигнала L1OC
 ( ) 
1
c
c
  hДК (t )hДК (t   )dt
0
Корреляционная функция
PILOT-компоненты L1OC
Корреляционная функция
DATA и PILOT-компонент L1SC
и полного сигнала L1SC
5
Анализ ДХ для разных типов временных дискриминаторов
ДХ для когерентного режима работы приемника при большом «отношении C/Ш»:
U    UD  D   UP  P   (I E,D  I L,D )sign(I D )  (I E,P  I L,P )
ДХ комбинированного дискриминатора, предназначенного для приема сигналов L1OC и L1SC
раздельно (с учетом смены знака НС):
 2qDc n0T 
U    2qDc n0T   D    D 2    D    D 2   erf 
  2qPc n0T   P    P 2    P    P 2 
2 

ДХ дискриминатора, предназначенного для приема сигналов L1OC и L1SC одновременно:
 I E _ D _ OC ,k  I L _ D _ OC ,k 
 I E _ D _ SC ,k  I L _ D _ SC ,k 
U      sign( I D _ OC ,k  I D _ SC ,k )  
  sign( I D _ OC ,k  I D _ SC ,k )  





OC
SC




 I E _ P _ OC ,k  I L _ P _ OC ,k   I E _ P _ SC ,k  I L _ P _ SC ,k 



 OC
 SC

 

С учетом смены знака НС:
U     
2qPc n0 _ OCT
 OC
   P _ OC     OC 2    P _ OC    OC 2   
2qPc n0 _ SCT
 SC
   P _ SC    SC 2    P _ SC    SC 2  
2qDc n0 _ SCT
 2qDc n0 _ OCT


   D _ OC     OC 2    D _ OC     OC 2   
   D _ SC    SC 2    D _ SC    SC 2    
 SC
  OC

 4qDc n0 T 
 erf 

2 

 OC 
C
2
 SC 
 C _ SC
4

C
10
6
Анализ ДХ для разных типов временных дискриминаторов
Нормированная ДХ при приеме
полного сигнала L1OC
AД  1,5 c
Нормированная ДХ при приеме
PILOT-компоненты L1OC
AД  1,166 c
Нормированная ДХ при приеме
DATA-компоненты L1OC
AД  2,5 c
Нормированная ДХ при приеме DATA и PILOTкомпонент и полного сигнала L1SC
AД  0,536 c _ sc  0,214 c
Расчет дисперсии приведенного шума для сигналов L1OC и L1SC
D 
1. Для полного сигнала L1OC:
D _ P 
3. Для PILOT-компоненты L1OC:
D 
4. Для полного сигнала L1SC:
D  _ D 
5. Для DATA-компоненты L1SC:
6. Для PILOT-компоненты L1SC:
D _ P 
7. Для суммы сигналов L1OC и L1SC:
D 


2
qc n0T  3  erf qc n0T
D  _ D 
2. Для DATA-компоненты L1OC:
 c2
c

2
2
  2qDc n0 T  
4qc / n0 T  erf 

2  
 
2
 c2
12qc / n0 T
 c2


2
175qc n0T  1  erf qc n0T

2
 c2
  qc n T
350qc / n0 T  erf  0
  2
2
c



2
350qc / n0 T
 c2


qc n0T 716  362  354erf 2qc n0T
Предельное СКО флуктуационной составляющей ошибки
слежения [дБс]:

2

2
2

  _ пред  5lg CA  AД   10lg CA  AД 
Постоянный параметр для ССЗ: CA  0,082
S (0)  D  T ,
 _ ï ðåä2  N (0) Fññç  2  S (0) Fññç ,
2 D  T  Fññç  C A  AÄ 
2
qc / n0
8
9
10
11
Основные результаты по работе:
Обе компоненты PILOT+DATA полного сигнала L1OC
целесообразно обрабатывать при:
qc/ n0 _ OC,дБ  24,37дБГц
Только компоненту PILOT сигнала L1OC целесообразно
обрабатывать при:
qc/ n0 _ OC,дБ  24,37дБГц
Обе компоненты PILOT+DATA полного сигнала L1SC
целесообразно обрабатывать при:
qc / n0 _ SC ,дБ  23,82дБГц
Только компоненту PILOT сигнала L1SC целесообразно
обрабатывать при:
qc / n0 _ SC ,дБ  23,82дБГц
Самая высокая чувствительность ССЗ и точность слежения за задержкой –
при обработке 4 компонент сигналов L1OC и L1SC одновременно
12