Нейтрализация многолучевых помех в РНС космического базирования

• Автор: Соколов, Андрей Андреевич
• Шифр специальности: 05.12.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 167 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
ВВЕДЕНИЕ
1. ПРОБЛЕМА БОРЬБЫ С МНОГОЛУЧЕВЫМИ ПОМЕХАМИ В РАДИОНАВИГАЦИИ КОСМИЧЕСКОГО БАЗИРОВАНИЯ
1.1 Историческая справка
1.2 Основные принципы функционирования и структура
спутниковой радионавигационной системы
1.3 СРНС ГЛОНАСС
1.4 СРНС ИАУБТАК/ОРБ
1.5 Дальномерные сигналы СРНС
1.6 Обработка сигналов в аппаратуре потребителей СРНС
1.6.1 Петля автосопровождения по времени (АПВ)
1.6.2 Петля фазовой автоподстройки
1.7 Помехи многолучевости в РНС космического базирования
1.7.1 Профили систематической ошибки слежения в присутствии отражения
1.8 Современные методы борьбы с эффектами многолучевого
распространения сигналов в спутниковых РНС
1.8.1 Пространственная обработка сигналов
1.8.2 Узкий коррелятор
1.8.3 Технологии МЕТ и НЕС
1.8.4 Технология МЕБЬЕ
1.8.5 Стробовые корреляторы
1.8.6 Алгоритмические методы борьбы с многолучевостью
1.9 Выводы по главе
2. АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ ВАРИАНТЫ ФОРМАТА МОДУЛЯЦИИ НАВИГАЦИОННОГО СИГНАЛА
2.1 Введение
2.2 Спектр мощности МЧМ сигнала

2.3 Составные чипы на базе МЧМ и их спектры мощности
2.4 Конкретизация параметров предлагаемых форматов модуляции
2.5 Выводы по главе
3. ОЦЕНКА ЗАПАЗДЫВАНИЯ СИГНАЛОВ НОВОГО ФОРМАТА В ПРИСУТСТВИИ МНОГОЛУЧЕВОЙ ПОМЕХИ
3.1 Введение
3.2 Граница Крамера-Рао и потенциальная точность измерения запаздывания сигнала, искаженного многолучевой помехой
3.2.1 Оценка запаздывания профильтрованного прямоугольного импульса
3.2.2 Оценка запаздывания профильтрованного чипа косинусоидальной формы
3.2.3 Потенциальная точность оценки запаздывания сигнала ОД в присутствии многолучевости
3.2.4 Потенциальная точность оценки запаздывания сигнала СД в присутствии многолучевости
3.3 Огибающие многолучевой погрешности при временном дискриминировании сигналов новых форматов
3.3.1 Оптимальный дискриминатор для слежения за характерной точкой сигнала
3.3.2 Ранне-поздний дискриминатор
3.4 Выводы по главе
4. МНОЖЕСТВЕННЫЕ ИЗМЕРЕНИЯ И АЛГОРИТМЫ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ МНОГОЛУЧЕВОЙ ПОГРЕШНОСТИ ОЦЕНКИ ПСЕВ ДО ДАЛЬНОСТИ
4.1 Введение
4.2 Множественные измерения в условиях многолучевости
4.3 Алгоритм устранения влияния многолучевой погрешности измерения задержки НС в когерентной петле АПВ

4.3.1 Влияние значения задержки на сходимость алгоритма
4.3.2 Понижение размерности задачи
4.4 Результаты моделирования
4.4.1 Моделирование в условиях отсутствия шума
4.4.2 Влияние ширины полосы частотно-селективного тракта на работу алгоритма
4.4.3 Шумовая ошибка алгоритма
4.4.4 Алгоритм компенсации ошибки многолучевости по измерениям сигналов ОД и СД
4.5 Результаты экспериментального исследования
4.5.1 Цели и задачи
4.5.2 Исходные условия и методика
4.5.3 Результаты эксперимента
4.6 Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

устойчивый режим слежения и возможность срыва устойчивого режима автосопровождения [6]. Данные обстоятельства обуславливают необходимость ввода дополнительного блока поиска сигнала, который обеспечивает первичную "грубую" оценку РНП сигнала. Точность этих оценок должна быть достаточной для "захвата" сигнала в режим автосопровождения.
В процессе первого этапа обработки сигнала осуществляется также демодуляция фазоманипулированного сигнала и выделение информационных символов, которые затем обрабатываются в блоке вторичной обработки. Демодуляция информационных символов возможна только при синхронизации принимаемого и опорного сигналов по фазе, т. е. при работе петли ФАПЧ в режиме устойчивого автосопровождения [2-7, 25, 26].
1.6.1 Петля автосопровождения по времени (АПВ)
Из теории оптимального приема сигналов непосредственно следует, что для реализации следящей системы в реальных инженерных устройствах можно использовать опережающие и запаздывающие составляющие в двух квадратурных каналах [6, 12, 17]. Для пояснения их формирования можно обратиться к рис. 1.5. На данном рисунке приняты следующие обозначения: ГГС- генератор гармонического сигнала; УТГ - управляемый тактовый генератор; ГДК - генератор дальномерного кода; ПФ - петлевой фильтр. Опорные сигналы снимаются с 3-битового регистра сдвига. Таким образом, временной промежуток (далее «расстояние») между двумя опорами (ранней и поздней) составляет 1 чип.
Все ССЗ можно поделить на две группы: когерентные и некогерентные. Отличие состоит в наличии (у когерентных) и отсутствии (у некогерентных) фазовой синхронизации. В первом случае слежение ведется только по одному из каналов (как правило, синфазному), во втором слежение ведется за