Требования, предъявляемые к навигационным сигналам (ОП СРНС, лекция) — различия между версиями
Korogodin (обсуждение | вклад) |
Korogodin (обсуждение | вклад) (→Точность определения псевдодальность) |
||
| Строка 11: | Строка 11: | ||
Сигнал должен позволять точно восстанавливать кодовое сигнальное время несмотря на действие шумов. | Сигнал должен позволять точно восстанавливать кодовое сигнальное время несмотря на действие шумов. | ||
| + | |||
| + | Кодовое сигнальное время определяется по огибающей сигнала - модуляции несущей частоты. | ||
| + | |||
| + | Допустим, используется некоторый сигнал <math>s(t)</math>. Допустим, на приемной стороне известна его частота, амплитуда, начальная фаза - то есть все параметры, кроме задержки огибающей. Рассмотрим случай, когда сигнал наблюдается на фоне белых некоррелированных гауссовых шумов <math>y(t) = S(t, \tau) + n(t)</math> на некотором временном интервале длительностью <math>T</math>. Считается, что задержка на этом интервале не меняется. В статистической теории радиотехнических систем найдена потенциальная граница точности (СКО) оценки задержки <math>\tau</math> такого сигнала по наблюдениями <math>y(t)</math>: | ||
| + | |||
| + | :<math>\sigma_{\tau} = \frac{1}{\sqrt{2q}\beta}</math>, | ||
| + | |||
| + | где | ||
| + | :<math>q = \frac{E}{N_0}</math> - отношение сигнал/шум, | ||
| + | :<math>\beta = \sqrt{\left[ {\frac{1}{E}\int\limits_{ - \infty }^\infty {{{\left( {2\pi f} \right)}^2}{{\left| {\dot S\left( f \right)} \right|}^2}df} } \right]}</math> - эффективная ширина спектра радиосигнала, | ||
| + | :<math>E = \int\limits_0^T {{s^2}\left( t \right)dt} = \int\limits_{ - \infty }^\infty {{{\left| {\dot S\left( f \right)} \right|}^2}df} </math> - энергия сигнала за время наблюдения, | ||
| + | :<math>\dot S\left( f \right) = \int\limits_0^T {s\left( t \right){e^{ - i2\pi ft}}dt}</math> - спектральная плотность сигнала. | ||
== Предоставление эфемеридных данных и альманаха == | == Предоставление эфемеридных данных и альманаха == | ||
Версия 12:59, 25 октября 2013
Навигационные определения формируются в СРНС второго поколения на базе псевдодальномерного метода. Навигационный сигнал должен позволять реализовывать этот метод. Давайте поставим себя на место разработчика навигационной системы. Сигнал какой структуры нам выбрать? Какие требования к нему предъявить?
На качественном уровне, укрупнено, сигнал каждого НС должен:
- Позволять хорошо определять псевдодальность;
- Передавать информацию о положении НС системы;
- Быть отличимым от сигналов других НС;
- Не мешать другим радиосистемам;
- Не требовать для приема и передачи сложной аппаратуры.
Содержание |
Точность определения псевдодальность
Сигнал должен позволять точно восстанавливать кодовое сигнальное время несмотря на действие шумов.
Кодовое сигнальное время определяется по огибающей сигнала - модуляции несущей частоты.
Допустим, используется некоторый сигнал 
. Допустим, на приемной стороне известна его частота, амплитуда, начальная фаза - то есть все параметры, кроме задержки огибающей. Рассмотрим случай, когда сигнал наблюдается на фоне белых некоррелированных гауссовых шумов 
на некотором временном интервале длительностью 
. Считается, что задержка на этом интервале не меняется. В статистической теории радиотехнических систем найдена потенциальная граница точности (СКО) оценки задержки 
такого сигнала по наблюдениями 
:
,
где
- отношение сигнал/шум,
![\beta = \sqrt{\left[ {\frac{1}{E}\int\limits_{ - \infty }^\infty {{{\left( {2\pi f} \right)}^2}{{\left| {\dot S\left( f \right)} \right|}^2}df} } \right]}](/images/math/2/a/0/2a05f1e69d29833d30099da699b7776c.png)
- эффективная ширина спектра радиосигнала,
- энергия сигнала за время наблюдения,
- спектральная плотность сигнала.
Предоставление эфемеридных данных и альманаха
Для передачи эфемеридной информации можно использовать и другие каналы связи, но удобнее - совмещать в навигационном сигнале функции носителя сигнального времени и навигационных данных.
