Алгоритмы обнаружения СВОС-сигналов с обработкой одной компоненты
Разработка алгоритма поиска СВОС-сигналов для применения в аппаратуре потребителей глобальных навигационных спутниковых систем. Реализация Разработанные модели обнаружителей СВОС навигационных сигналов с каналами компенсации сигналоподобных помех.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.04.2019 |
| Размер файла | 46,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ВУНЦ ВВС «ВВА им. Профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»
АЛГОРИТМЫ ОБНАРУЖЕНИЯ CBOC-СИГНАЛОВ С ОБРАБОТКОЙ ОДНОЙ КОМПОНЕНТЫ
В.А. Миронов, В.В. Неровный,
П.Д. Коратаев, Ю.С. Левицкая
Аннотация
Разработаны алгоритмы поиска и обнаружения CBOC-сигналов для применения в аппаратуре потребителей глобальных навигационных спутниковых систем.
Ключевые слова: CBOC-сигналы; алгоритмы; обнаружение.
Abstract
DETECTION ALGORITHMS CBOC SIGNALS WITH THE PROCESSING OF ONE COMPONENT
The algorithms of search and detection of CBOC signals for application in the equipment of consumers of global navigation satellite system.
Keywords: CBOC signals; algorithms; detection
Введение
В глобальных навигационных спутниковых системах (ГНСС) определение координат осуществляется с использованием радиосигналов, которые излучаются непрерывно со всех находящихся в эксплуатации навигационных спутников (НС). В настоящее время в ГНСС используется два вида сигналов: фазоманипулированные сигналы (BPSK-binary phase shift keying) и фазоманипулированные сигналы с бинарной модуляцией на поднесущих частотах (BOC-binary offset carrier) [1]. Стремление получить высококачественное функционирование ГНСС нового поколения обуславливает разработку разнообразных более сложных навигационных сигналов, одними из которых являются CBOC сигналы (Composite binary offset carrier modulated signals), наряду с этим встает задача по разработке алгоритмов обнаружения CBOC сигналов в аппаратуре потребителей ГНСС [2].
Синтез алгоритмов обнаружение CBOC сигналов
Математическая модель CBOC сигнала может быть представлена в виде [2].:
(1)
где --составной меандр, который состоит из суммы двух меандров с различными весовыми коэффициентами и , при этом
(2)
Тогда выражение (1) можно представить в виде:
(3)
компоненты и определяются следующим образом:
(4)
(5)
Таким образом, с учетом (4) и (5) выражение (3) для СВОС сигнала имеет вид:
(6)
Таким образом, выражение (6) описывает сигнал, состоящий из суммы двух компонент, каждая из которых представляет собой ВОС сигнал.
Меандровые последовательности можно представить в виде:
(7)
(8)
Приближенно 95% мощности меандра приходится на первую гармонику меандра, тогда выражение (8) можно записать в виде:
(9)
(10)
Тогда выражение (6) с учетом формул (9) и (10) можно записать в виде:
(11)
С использованием тригонометрических преобразований для первого слагаемого в выражении (11), получим:
(12)
где ; ; .
Таким образом, первая компонента может быть представлена в виде двух BPSK сигналов смещенных в спектральной области на частоту меандра .
При обнаружении СВОС сигнала оценивается -- задержка, для чего в соответствии с теорией обработки осуществляется максимизация функции правдоподобия
(13)
где -- вектор отсчетов входного наблюдения на интервале
(14)
Для обнаружения СВОС сигнала можно использовать одну компоненту с большей мощностью. Если рассмотреть обнаружение с обработкой одной компоненты, то функция правдоподобия в данном случае имеет вид:
(15)
Представим функцию правдоподобия в виде:
(16)
После усреднения по неинформативному параметру получим:
(17)
Преобразуем выражение (17) к виду
(18)
(19)
(20)
(21)
(22)
(23)
(24)
Прологарифмируем функцию правдоподобия:
(25)
осуществив замену на операцию взятия модуля, получим:
(26)
Анализ выражения (26) показывает, что является суммарной огибающей верхней и нижней составляющий первой компоненты
(27)
Выражение (27) представляет собой алгоритм обнаружения CBOC сигналов с обработкой одной компоненты.
При больших отношениях сигнал/шум выражение (27) можно представить в виде:
(28)
свос сигнал навигационный спутниковый
Выражение (29) представляет собой алгоритм обнаружения CBOC сигналов.
Как правило, обнаружение СВОС сигнала осуществляется в условиях неизвестной мощности помехи. При обнаружении сигналов чаще всего используется критерий Неймана-Пирсона, который реализуется в соответствующих устройствах-обнаружителях.
Разработанные модели обнаружителей СВОС навигационных сигналов с каналами компенсации сигналоподобных помех реализованы для определения вероятности окончания поиска правильным обнаружением за три цикла.
Таким образом, данные математические модели использованы для расчета характеристик обнаружения СВОС сигналов.
Заключение
Разработаны новые алгоритмы поиска и обнаружения СВОС сигналов с обработкой на одной компоненте позволяющие решать задачи первичной обработки навигационных СВОС сигналов в аппаратуре потребителей ГНСС. Полученные алгоритмы возможны к применению в перспективных навигационных приемниках спутниковых радионавигационных систем
Литература
1. Перов А. И. Основы построения спутниковых радионавигационных систем. М.: Радиотехника, 2012. 236 с.
2. Ярлыков М. С. Меандровые шумоподобные сигналы (BOC-сигналы) и их разновидности в спутниковых радионавигационных системах. М.: Радиотехника, 2017. 416 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Развитие спутниковой навигации. Структура навигационных радиосигналов системы GPS. Состав навигационных сообщений спутников системы GPS. Алгоритмы приема и измерения параметров спутниковых радионавигационных сигналов. Определение координат потребителя.
реферат [254,9 K], добавлен 21.06.2011Пример снижения уровня помех при улучшении заземления. Улучшение экранирования. Установка фильтров на шинах тактовых сигналов. Примеры осциллограмм передаваемых сигналов и эффективность подавления помех. Компоненты для подавления помех в телефонах.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 25.11.2014Анализ методов обнаружения и определения сигналов. Оценка периода следования сигналов с использованием методов полных достаточных статистик. Оценка формы импульса сигналов для различения абонентов в системе связи без учета передаваемой информации.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 24.01.2018Навигационные измерения в многоканальной НАП. Структура навигационных радиосигналов в системе ГЛОНАСС и GPS. Точность глобальной навигации наземных подвижных объектов. Алгоритмы приема и измерения параметров спутниковых радионавигационных сигналов.
курсовая работа [359,2 K], добавлен 13.12.2010Проблемы современной радиотехники. Преимущества сверхширокополосных сигналов в сравнении с узкополосными. Эллипсные функции и их связь с круговой тригонометрией. Использование оптимального алгоритма обнаружения радиоимпульсов с эллипсными несущими.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 09.03.2015Процесс приема сигналов на вход приемного устройства. Модели сигналов и помех. Вероятностные характеристики случайных процессов. Энергетические характеристики случайных процессов. Временные характеристики и особенности нестационарных случайных процессов.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 30.03.2011Принципы построения беспроводных телекоммуникационных систем связи. Общая характеристика корреляционных и спектральных свойств сигналов. Анализ вероятностей ошибок различения М известных и М флуктуирующих сигналов на фоне помех и с кодовым разделением.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 19.05.2010Ансамбли различаемых сигналов - группы M однородных сигналов. Условие различимости сигналов - их взаимная ортогональность. Правило задачи распознавания-различения по аналогии с задачей обнаружения. Задачи обнаружения по критерию минимума среднего риска.
реферат [1,0 M], добавлен 28.01.2009Угрозы функционирования беспроводных систем передачи информации с кодовым разделением. Исследование стохастического формирования сигналов и методов защиты информации от радиоэлектронных угроз. Недостатки ансамблей дискретных ортогональных сигналов.
курсовая работа [207,6 K], добавлен 14.11.2014Радиотехнические системы передачи информации: методы передачи, регистрации и хранения двоичных сигналов. Неидентичность характеристик канала, действия помех, виды искажения сигналов. Общие принципы и закономерности построения РТС, техническая реализация.
реферат [92,1 K], добавлен 01.11.2011Угрозы, существующие в процессе функционирования сетей с кодовым разделением каналов. Исследование методов защиты информации от радиоэлектронных угроз, анализ недостатков сигналов. Построение ансамблей дискретных ортогональных многоуровневых сигналов.
курсовая работа [360,2 K], добавлен 09.11.2014Исследование принципов разработки генератора аналоговых сигналов. Анализ способов перебора адресов памяти генератора аналоговых сигналов. Цифровая генерация аналоговых сигналов. Проектирование накапливающего сумматора для генератора аналоговых сигналов.
курсовая работа [513,0 K], добавлен 18.06.2013Характеристика и область применения сигналов в системах цифровой обработки. Специализированный процессор цифровой обработки сигналов СПФ СМ: разработчики и история, структура и характеристики, область применения, алгоритмы и программное обеспечение.
курсовая работа [224,9 K], добавлен 06.12.2010Схемные решения корреляционных обнаружителей одиночных сигналов и их связь с формированием корреляционного интеграла. Отношение сигнал/шум на выходе схем корреляционной обработки одиночных сигналов. Потенциальная помехоустойчивость. Принятый сигнал.
реферат [2,3 M], добавлен 21.01.2009Изучение основ построения математических моделей сигналов с использованием программного пакета MathCad. Исследование моделей гармонических, периодических и импульсных радиотехнических сигналов, а также сигналов с амплитудной и частотной модуляцией.
отчет по практике [727,6 K], добавлен 19.12.2015Анализ современного состояния пропускной способности систем широкополосного беспроводного доступа. Математическая модель и методы модуляции сверхширокополосных сигналов, их помехоустойчивость и процедура радиоприема. Области применения данных сигналов.
контрольная работа [568,2 K], добавлен 09.05.2014Методы обработки и передачи речевых сигналов. Сокращение избыточности речевого сигнала как одна из проблем ресурсосберегающего развития телефонных сетей. Кодирование речевых сигналов на основе линейного предсказания. Разработка алгоритма программы.
дипломная работа [324,7 K], добавлен 26.10.2011Сигналы и их характеристики. Линейная дискретная обработка, ее сущность. Построение графиков для периодических сигналов. Расчет энергии и средней мощности сигналов. Определение корреляционных функций сигналов и построение соответствующих диаграмм.
курсовая работа [731,0 K], добавлен 16.01.2015Понятие, сущность, размерность, виды, классификация, особенности преобразования и спектральное представление сигналов, их математическое описание и модели. Общая характеристика и графическое изображение аналогового, дискретного и цифрового сигналов.
реферат [605,8 K], добавлен 29.04.2010Принципы организации, работы и эксплуатации радиотехнических систем. Потенциальная помехоустойчивость, реализуемая оптимальными демодуляторами. Вероятности ошибочного приема. Классы излучения сигналов. Обнаружение сигналов в радиотехнических системах.
курсовая работа [164,2 K], добавлен 22.03.2016
