Метод многоканальной цифровой фильтрации помех для аппаратуры потребителей спутниковых радионавигационных систем

• Автор: Соколов, Иван Михайлович
• Шифр специальности: 05.12.14
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
ГЛАВА 1. Помехоустойчивость аппаратуры потребителей спутниковых радионавигационных систем. Помехи. Многоканальные цифровые фильтры.
1.1. Типы и характеристики используемых помех
1.1.1. Непреднамеренные помехи
1.1.2. Преднамеренные помехи
1.1.3. Расстояния от источника помех, на которых помехоустойчивая
навигационная аппаратура потребителей будет работоспособна
1.2. Алгоритмы подавления, основанные на пространственной селекции сигналов
1.2.1. Метод формирования провалов в диаграмме направленности узкополосных систем. Оптимальное винеровское решение
1.2.2. Метод формирования провалов в диаграмме направленности широкополосных систем
1.2.3. Линейная адаптивная фильтрация
1.2.3.1. Метод наискорейшего спуска
1.2.3.2. Алгоритм минимальной средней квадратической ошибки
1.2.4. Адаптивный фильтр с бесконечной импульсной характеристикой
1.2.5. Линейная адаптивная фильтрация в частотной области
1.2.6. Непосредственное обращение выборочной ковариационной матрицы
1.2.7. Оптимальная обработка векторных сигналов
1.2.8. Метод исключения помех на основе анализа пространства сигналов
1.2.9. Связь между оптимальной обработкой векторных сигналов и методом
исключения помех
1.3. Некоторые полезные свойства метода выделения и исключения помех на
основе анализа пространства сигналов
1.3.1. Формирование лучей на навигационные спутники с использованием

нерадиотехнических измерений
1.3.2. Определение углового положения источников помех
1.4. Алгоритм подавления узкополосных помех
1.5. Матричные вычисления, необходимые для решения задачи подавления помех
1.5.1. Обращение матрицы
1.5.2. Вычисление собственных векторов ковариационной матрицы
1.6. Моделирование
1.7 Основные результаты и выводы
ГЛАВА 2. Факторы, влияющие на качество работы многоканальных подавителей помех
2.1. Аналого-цифровой преобразователь
2.2. Динамический диапазон аналогового тракта
2.3. Исследование неидентичности частотных характеристик аналоговых трактов навигационной аппаратуры потребителей спутниковых радионавигационных систем
2.3.1. Исследование влияния согласования канала передачи
2.3.2. Экспериментальная оценка влияния переотражений на частотные характеристики аналоговых трактов
2.4. Основные результаты и выводы
ГЛАВА 3. Устранение неидентичности аналоговых трактов помехоустойчивой навигационной аппаратуры потребителей спутниковых
радионавигационных систем
3.1. Разбиение полосы пропускания на узкие подполосы
3.2. Калибровка аналоговых трактов помехоустойчивой навигационной аппаратуры потребителей спутниковых радионавигационных систем
3.3. Квадратурная обработка сигналов
3.3.1. Формирование квадратурного сигнала аналоговым комплексным смесителем

3.3.2. Формирование квадратурного сигнала цифровым комплексным смесителем
3.3.3. Формирование квадратурного сигнала цифровой фильтром Гильберта
3.3.4. Формирование квадратурного сигнала при помощи дискретного преобразования Фурье
3.4. Основные результаты и выводы
ГЛАВА 4. Экспериментальные исследования и испытания
4.1. Структурная схема подавителя помех
4.2. Эксперимент в лабораторных условиях
4.3. Испытания в безэховой камере
4.4. Полунатурные испытания помехоустойчивой навигационной аппаратуры спутниковых радионавигационных систем
4.5. Основные результаты и выводы
Заключение
Список литературы
Список иллюстративного материала

Таким образом, режекгорный фильтр этого типа - это устройство,
вычитающее из сигнала выходной сигнал полосового фильтра. На частоте
настройки соо этого фильтра коэффициент усиления последнего должен быть
немного менее единицы, например равен с~1. Тогда величина ослабления
узкополосного сигнала на частоте а>0 будет равна 1~ с.
Для того, чтобы определить амплитудно-частотную характеристику
режекторного фильтра, необходимо выбрать, а, следовательно, задать системную
функцию полосового фильтра H(z). Тогда имеем:
Y(z) = H(z)x(z). (39)
Здесь Y(z), X(z) и H(z) - соответственно Z- преобразования сигналов у(п),
х(п). H(z)~ системная функция полосового фильтра.
Предположим, что фильтр имеет порядок 2п. Поэтому:
Y(z)=^X{z), (40)

где a(z) - полином от z степени 2л.
В для фильтров Баттерворта и Чебышева принято следующее значение a(z)
[37]:
b(z) = (z2-1)" ■ (41)
Согласно сказанного ранее получим системную функцию режекторного
фильтра:
S(Z)=Z(z)-cy(Z) = -(zbcb(z)X(z). (42)
а{ z)
Системная функция пропускающего фильтра второго порядка
H(z)=- л f L - (43)
z —2kcos(iü0T)z+k
7= I/fi; fo - так товая частота.
Допустим входной сигнал имеет единичную амплитуду и частоту' со. Тогда выходной сигнал такого фильтра Е будет равен: