Алгоритмы обработки радиосигналов в системах позиционирования в условиях многолучевого распространения радиоволн

• Автор: Зарецкий, Станислав Витальевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Принятые сокращения
АКФ - автокорреляционная функция
АУ - абонентское устройство
БС - базовая станция
БПФ - быстрое преобразование Фурье
ГЛОНАСС - глобальная навигационная спутниковая система (Россия)
ДП ПСП - динамически-перестраиваемая ПСП
ЛСП- локальная система позиционирования
МДКР — множественный доступ с кодовым разделением
ПСП - псевдослучайная последовательность
СКО - среднеквадратическое отклонение
ФМ - фазовая модуляция
ЦУС - центр управления системой
ШПС - шумоподобный сигнал
АОА - angle of arrival - угол прихода сигнала
CDMA - code division multiple access (англ.) - множественный доступ с кодовым разделением каналов
FCC - Федеральная комиссия по электросвязи (США)
GPS - Global Positioning System - глобальная система позиционирования TDOA - time difference of arrival (англ.) - временная разница прихода сигнала

Оглавление
Принятые сокращения
Введение
1. Состояние проблемы в настоящее время
1.1. Обзор существующих и разрабатываемых систем позиционирования
1.1.1. Системы позиционирования на основе спутниковых систем ОРБ и ГЛОНАСС
1.1.2. Угломерные системы позиционирования
1.1.3. Разностно-дальномерные системы позиционирования
1.1.4. Комбинированные системы позиционирования
1.1.5. Сравнительный анализ систем позиционирования
2. Синтез помехозащищённой системы позиционирования при наличии многолучевого распространения радиосигналов
2.1. Описание модели сигнала
2.2. Алгоритм и структура оптимальной обработки
2.3. Алгоритм и структура квазиоптимальной обработки.................40 ■
2.3. Анализ потенциальной точности местоопределения
Выводы по разделу
3. Анализ помехозащищённой системы позиционирования при наличии многолучевого распространения радиосигналов
3.1. Влияние геометрического фактора па точность позиционирования
3.2. Анализ многолучевого распространения радиосигналов в условиях города
3.3. Оптимизация выбора структуры системы, использование упрощенных вспомогательных базовых станций
3.4. Выбор сигналов для решения задачи позиционированя в условиях городской застройки
3.5. Анализ помехозащищённости-разностно-дальномерной системы
позиционирования
Выводы по разделу
4. Повышение точности позиционирования в условиях городской застройки..
4.1. Применение сигналов с оптимальной автокорреляционной функцией
4.2. Применение динамически-перестраиваемых псевдослучайных последовательностей
4.3. Использование специальных видов обработки сигналов, получаемых на приёмньгх позициях
4.3.1. Когерентная компенсация помеховых сигналов
4.3.2. Способ подавления боковых лепестков, основанный на обнулении заданного участка корреляционной функции
4.4.3. Оптимальное использование избыточной информации, получаемой с дополнительных приёмных позиций и данных, получаемых при повторных измерениях
4.4.4. Использование доплеровского смещения частоты принятого сигнала в
расчетах вектора скорости и повышения точности позиционирования
5. Моделирование на основе экспериментальных исследований характеристик
распространения сигналов в городских условиях
5.1.Описание реализованного макета разностно-дальномерной системы
позиционирования
5.1.1. Системотехнические аспекты реализации макета
5.1.2. Алгоритмы работы макета системы
5.2. Экспериментальные исследования распространения радиосигнала в
условиях городской застройки
Заключение
Список литературы

где ®(ЯГЯ0)- комплексный коэффициент, характеризующий среду распространения,
й - коэффициент усиления антенны, £2(.йу,Д0)- диаграмма направленности
приёмной антенны,
у1(/')- сигнал в принимаемой точке,
|йу — Л0|
где г= I 1 - задержка, вызванная временем распространения сигнала от

передатчика до приёмника.
2)Отраженный от неподвижного отражателя О,,, сигнал в точке приёма

кщимк,>До) I- У^о,№,Д ,Д^)-р- —,До
•» ' — о о ------------- ■' о о '

|д -д„1 -------------- |Д,-Д
где Qm - элемент объёма пространства, который переизлучает сигнал, Д -произвольная координата объекта отражения Н0т (Ка, Я0 ,RJ)- диаграмма иереизлучения;
[д — Д0| |д, — Я I
1"= I - - - задержка, вызванная временем распространения

сигнала от передатчика до переотражателя, затем до приёмника,
(й1 = е2о„, ( К)(IV - скалярное аналитическое описание отражающих ствойств объекта в точке Я ;
3)Отраженный от подвижного отражателя Ок сигнал в точке приёма П-(Д,) : и Чк (Д,, Д0,0 =
где по сравнению с предыдущей моделью вводится доплеровский СДВИГ (Оа . Вк - объём занимаемый подвижным отражателем.
'°т(Я)^У
(Я)с1У