28.06.2011, Оптимальный прием сигнала в угломере в условиях многолучевости
Korogodin (обсуждение | вклад) (→Синтезированный алгоритм: три связанных следящих системы) |
Korogodin (обсуждение | вклад) |
||
(не показаны 12 промежуточных версий 1 участника) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
<summary [ hidden ]> | <summary [ hidden ]> | ||
+ | [[File:20110705_Interface.png|thumb|Интерфейс модели]] | ||
# Синтез алгоритма фильтрации первых разностей фаз в условиях приема многолучевого сигнала | # Синтез алгоритма фильтрации первых разностей фаз в условиях приема многолучевого сигнала | ||
# Моделирование полученных алгоритмов в статике при отражении от вертикального экрана конечных размеров | # Моделирование полученных алгоритмов в статике при отражении от вертикального экрана конечных размеров | ||
Строка 27: | Строка 28: | ||
=== Синтезированный алгоритм: три связанных следящих системы === | === Синтезированный алгоритм: три связанных следящих системы === | ||
− | При совместной работе трех синтезированных СС погрешность определения первой разности фаз увеличивается примерно в полтора раза. Полосы СС: 1 Гц для <math>\psi</math>, 0.05 Гц для <math>\psi_m</math>, 0.2 Гц для <math>\ | + | При совместной работе трех синтезированных СС погрешность определения первой разности фаз увеличивается примерно в полтора раза. Полосы СС: 1 Гц для <math>\psi</math>, 0.05 Гц для <math>\psi_m</math>, 0.2 Гц для <math>\phi_{m,0}</math>. Точность слежения за первой разностью фаз составила примерно 1.3 градуса (две сигмы) против 23 градусов при использовании алгоритма без компенсации ошибок многолучевости и 0.9 градуса при отсутствии многолучевости. Параметр k = 0.2, расстояние от экрана - 20 метров: |
+ | [[File:20110703_Multipath_Model1.png|800px|thumb|center|Условия моделирования (слайдер установлен на начальную точку)]] | ||
+ | |||
+ | |||
[[File:20110603_ErrPsiNew.png|center|746px|thumb|Ошибки слежения за первой разностью фаз в сравнении: новые алгоритмы против старого]] | [[File:20110603_ErrPsiNew.png|center|746px|thumb|Ошибки слежения за первой разностью фаз в сравнении: новые алгоритмы против старого]] | ||
− | [[File:20110703_ErrPsiNew1.png|center|746px|thumb|Ошибка слежения за первой разностью фаз при использовании синтезированных алгоритмов]] | + | [[File:20110703_ErrPsiNew1.png|center|746px|thumb|Ошибка слежения за первой разностью фаз при использовании синтезированных алгоритмов на всем интервале видимости спутника]] |
+ | |||
+ | Алгоритм достаточно нестабильно работает. Вероятны периодические срывы слежения по вспомогательным параметрам <math>\psi_m</math> и <math>\phi_{m,0}</math>. Скорее всего дело в неконтролируемом изменении полосы их следящих систем: крутизна дискриминатора может заметно меняться при изменении смежных параметров. Этот вопрос достоин своего исследования. | ||
+ | |||
+ | Например, на приведенном графике ошибки слежения видны выбросы до 4 градусов. На этом интервале произошел срыв слежения по параметру <math>\phi_{m,0}</math> с последующим перезахватом. | ||
+ | |||
+ | Ещё несколько двухчасовых реализаций ошибки слежения за первой разностью фаз: | ||
+ | [[File:20110703_ErrPsiNew2.png|center|763px]] | ||
+ | [[File:20110703_ErrPsiNew3.png|center|733px]] | ||
+ | [[File:20110703_ErrPsiNew4.png|center|733px]] | ||
+ | [[File:20110703_ErrPsiNew5.png|center|733px]] | ||
+ | [[File:20110703_ErrPsiNew6.png|center|733px]] | ||
+ | |||
+ | '''Итого, на 2 июля остались нерешенными проблемы:''' | ||
+ | # Требуется более аккуратный выбор полос СС, контроль за их значением | ||
+ | # Открыт вопрос с дискриминатором параметра <math>k</math> | ||
+ | # Не завершено оформление программы, пока она разбита на отдельные скрипты | ||
+ | |||
+ | == 5 июля 2011 == | ||
+ | |||
+ | Существенно доработан интерфейс модели. Добавлен удобный вывод дискриминационных характеристик и представлений сигнала на комплексной плоскости. | ||
+ | |||
+ | [[File:20110705_Interface.png|center|800px]] | ||
+ | |||
+ | Искажение дискриминационных характеристик приводит к достаточно нестабильной работе следящих систем. Дело усугубляется при внесении погрешности в оценку <math>k</math>. Даже изменение значения k из-за корреляционной функции (задержка от прямого луча порядка нескольких десятков метров) приводит к неработоспособности системы. | ||
{{wl-publish: 2011-06-28 11:09:21 +0400 | Korogodin }} | {{wl-publish: 2011-06-28 11:09:21 +0400 | Korogodin }} |
Текущая версия на 11:24, 7 июля 2011
Содержание |
[править] Синтез алгоритмов
Проведен Александром Ивановичем. Получены алгоритмы дискриминаторов: первой разности фаз для прямого и отраженного фронтов, разности хода лучей.
Затем аналогичный синтез провел Корогодин И.В., взяв за модель наблюдений стат.эквиваленты корреляционных сумм. Результаты практически совпадают.
[править] Моделирование
Пишется модель: Модель многолучевого распространения сигналов для угломера.
[править] Алгоритм без компенсации ошибки многолучевости
Характерное поведение ошибки оценки первой разности фаз при наличии переотраженного сигнала при использовании простого дискриминатора разности фаз, синтезированного в отсутствии отраженного сигнала:
Ошибка напоминает биения - результат действия двух ошибок, вносимых многолучевостью в фазу - в первой и второй точке.
[править] Синтезированный алгоритм при отсутствии ошибок по смежным параметрам
Использование нового дискриминатора при известных , , дает отличные результаты ( град., что совпадает с погрешностью в случае отсутствия многолучевости (SNR 45 дБГц, полоса СС 1 Гц)):
Данный результат можно интерпретировать как потенциальную точность слежения: ошибки по остальным направлениям пространства состояния равны нулю, погрешность определяется информацией Фишера и полосой фильтра. Точность порядка единицы градуса.
[править] Синтезированный алгоритм: три связанных следящих системы
При совместной работе трех синтезированных СС погрешность определения первой разности фаз увеличивается примерно в полтора раза. Полосы СС: 1 Гц для , 0.05 Гц для , 0.2 Гц для . Точность слежения за первой разностью фаз составила примерно 1.3 градуса (две сигмы) против 23 градусов при использовании алгоритма без компенсации ошибок многолучевости и 0.9 градуса при отсутствии многолучевости. Параметр k = 0.2, расстояние от экрана - 20 метров:
Алгоритм достаточно нестабильно работает. Вероятны периодические срывы слежения по вспомогательным параметрам и . Скорее всего дело в неконтролируемом изменении полосы их следящих систем: крутизна дискриминатора может заметно меняться при изменении смежных параметров. Этот вопрос достоин своего исследования.
Например, на приведенном графике ошибки слежения видны выбросы до 4 градусов. На этом интервале произошел срыв слежения по параметру с последующим перезахватом.
Ещё несколько двухчасовых реализаций ошибки слежения за первой разностью фаз:
Итого, на 2 июля остались нерешенными проблемы:
- Требуется более аккуратный выбор полос СС, контроль за их значением
- Открыт вопрос с дискриминатором параметра
- Не завершено оформление программы, пока она разбита на отдельные скрипты
[править] 5 июля 2011
Существенно доработан интерфейс модели. Добавлен удобный вывод дискриминационных характеристик и представлений сигнала на комплексной плоскости.
Искажение дискриминационных характеристик приводит к достаточно нестабильной работе следящих систем. Дело усугубляется при внесении погрешности в оценку . Даже изменение значения k из-за корреляционной функции (задержка от прямого луча порядка нескольких десятков метров) приводит к неработоспособности системы.
[ Хронологический вид ]Комментарии
Войдите, чтобы комментировать.