Отзыв ведущей организации (Исследование характеристик шумоподобных сигналов на многопозиционных поднесущих и разработка алгоритмов их обработки для спутниковых радионавигационных систем)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ Кокошкин г, от ОТЗЫВ ВКДУЩЕЙ ОРГАНИЗАЦИИ на диссертационную работу Бойкова Владимира Викторовича «Исследование характеристик шумоподобных сигналов на многопозиционных поднесущих и разработка алгоритмов их обработки для спутниковых радионавигационных систем» на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности: 05.12.04 — Р~(иотехника, в том числе системы и устройства телевидения. Проблема обеспечения электромагнитной совместимости значительного числа военных и гражданских спутниковых радионавигационных систем (СРНС), работающих в 1.-диапазоне, является в настоящее время весьма актуальной. Только в гражданском сегменте в ближайшие десять лет будет эксплуатироваться не менее 5-ти систем — ОРИ (США), ГЛОНАСС (РФ), 6АТ.П.ЕО (ЕС), фи-Хеп((13 Ба(е11йе Бузтеп) (Япония), СОМРАБЯ (Китай). Поэтому важно разработать единые принципы формирования измерительных сигналов, применяющиеся на одновременно функционирующих СРНС.

Кроме того, необходимо использовать малогабаритные абонентские терминалы для приема сигналов нескольких спутниковых группировок одновременно с целью повышения точности позиционирования. ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УНИТАРНОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИАучнО-исследОВАтельский ИНСТИТУТ РАДИО (ФГУП НИИР) Казакова ул.„д. 16, Москва,105064 Телефон: (499) 261 36 94, (дла справок: (499) 261 63 70), Факс: (499) 261 00 90, с-пза(1:!п(о®п((пзп )зпрр/всвквспйпси ОКПО 01181481, ОГРН 1027700120766 ИНН/КПП 7709025230/997750001 Утверждаю Заместитель Генерального директора Федерального государственного унитарного предприятия Ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт радио (ФГУП НИИР) В последнее время для решения проблем, сформулированных выше, наряду с традиционными шумоподобньтми сигналами, используются новые их классы, основу которых составляют В ОС(Ь1пагу огтзет сагпег шодп1а1ед)-сигналы (альтернативное название — меандровые сигналы).

В системе ГЛОНАСС они будут применяться в космических аппаратах ГЛОНАСС-К, которые, начиная с 2017 года, постепенно заменят использующиеся в настоящее время аппараты ГЛОНАСС-М. Основной корреляционный пик ВОС-сигналов «ращепляется» на несколько пиков, что приводит к ращеплению и смещению в область более высоких и более низких частот относительно несущей частоты их энергетического спектра. Это позволяет реализовать «мягкое» частотно-кодовое разделение сигналов разных СРНС, работающих в общем частотном диапазоне на одной и той же несущей частоте, когда их спектры разнесены, но частично перекрываются, а дополнительное разделение сигналов осуществляется по форме.

Но повышение эффективности оценки задержки сигналов по времени при учете формы основного пика автокорреляционной функции (АКФ) В ОС-сигнала, является проблематичным, по сравнению с традиционными шумоподобными сигналами изза значительных по величине боковых пиков АКФ в пределах области их «высокой корреляции». В работе Бойкова В.В. рассмотрены измерительные навигационные сигналы, формируемые на основе многопозиционных псевдослучайных последовательностей (ПСП), позволяющих использовать и многопозиционные п одне сущие ПСП, обладающие улучшенными корреляционными и спектральными свойствами, по сравнению с ВОС-сигналами. Научную новизну и теоретическую ценность работы составляют разработанные методы и результаты изучения корреляционных и спектральных свойств нового класса сигналов, предложенных в работе, а также алгоритмов их ускоренной обработки с использованием быстрых спектральных преобразований.

Диссертация состоит из введения, 4-х глав, заключения и 4-х приложений. Во введении автор аргументирует актуальность представленной работы, формулирует цели и задачи диссертации и основные положения, выносимые на защиту. Дается краткая характеристика научно-прикладного направления ее 2 решения. Приводятся оценка научной новизны, формы апробации и внедрения ее результатов. В первой главе приводится обзор свойств и характеристик как современных СРНС, так и применяемых в них сигналов. Показано, что у ВОС-сигналов уменьшается длительность основного пика их АКФ, что улучшает точность измерения времени задержки сигналов.

В то же время эта АКФ имеет значительные боковые пики наряду с основным, что может приводить к ложным захватам в соответствующем устройстве измерения. Данный факт является одним из недостатков меандровых сигналов по сравнению с сигналом традиционного типа. На основании вышесказанного сформулирована основная цель диссертации.

Замечания по первой главе: ° не все разновидности современных меандровых сигналов рассмотрены, в частности отсутствует анализ А11-ВОС сигналов, Во второй главе, рассмотрены структурные свойства новых модификаций сигналов, которые предлагается формировать на основе многопозиционных ПСП и многопозиционных поднесущих ПСП. С использованием методов корреляционного анализа показано, что использование бинарных, либо многопозиционных ПСП и многопозиционных поднесущих для формирования навигационных сигналов, как и двоичных ПСП с меандровыми поднесущими, позволяет выделить центральную область основного пика их АКФ.

Остальные значения действительной части АКФ у многопозиционных сигналов в области высокой корреляции ~основного пика АКФ) равны нулю, либо в 2...4, а в отдельных случаях и в 5 раз меньше, по сравнению с АКФ меандровых сигналов. При этом выделяющаяся центральная часть основного пика АКФ у многопозиционных сигналов незначительно шире, чем у меандровых.

Разработан алгоритм формирования многопозицио нных последовательностей (МП) на основе сдвиговых регистров. Произведен анализ характеристик корреляционных функций полученных ПСП. Показано, что основные характеристики боковых пиков действительных частей АКФ сигналов, для формирования которых применяются многопозиционные ПСП, оказываются в 3 два и более раза меньше аналогичных характеристик АКФ сигналов на основе двоичных ПСП. Замечания по второй главе: ° не рассмотрены взаимно-корреляционные свойства многопозиционных МП; ° отсутствует обобщенный алгоритм расчета неприводимых примитивных полиномов для формирования многопозиционных МП; приведены лишь частные примеры рассчитанных в работе коэффициентов полиномов, В третьей главе, проведен анализ спектральных плотностей мощности рассматриваемых сигналов.

Показано, что применение многопозиционных ПСП и соответствующих поднесущих позволяет управлять формой и расположением на частотной оси спектральной плотности мощности шумоподобного сигнала. У многопозиционных сигналов можно сконцентрировать спектр ниже или выше несущей частоты, либо в окрестностях несущей частоты, либо распределить его в относительно широкой полосе частот. Данными свойствами можно управлять с помощью выбора фазовой структуры поднесущей многопозиционной ПСП. В четвертой главе, рассмотрены алгоритмы поиска разработанных модификаций измерительных навигационных сигналов. В частности, алгоритм обнаружения навигационного сигнала сведен к процедуре перемножения комплексной матрицы-циркулянта опорного сигнала с вектором-столбцом отсчетов огибающей принимамого сигнала с последующим вычислением действительной части, модуля, либо модуля действительной части результата перемножения.

Разработаны новые алгоритмы перестановок строк и столбцов опорной матрицы, используемые в случае обнаружения ВОС-сигналов и сигналов с многопозиционными поднесущими. Найдены соответствующие этим сигналам варианты быстрого перемножения преобразованных матриц-циркулянтов на входные реализации. Показано, что вычислительная сложность рассмотренных алгоритмов позволяет существенно сократить время обнаружения сигнала.

Так, для используемых в современных навигационных системах ПСП длины до 10230 выигрыш составляет более двух порядков. Замечания по четвертой главе: е не рассмотрен алгоритм поиска измерительного навигационного сигнала с вычислением действительной части его АКФ или модуля действительной части, в результате чего улучшение точности измерения задержки сигнала по времени на основе разработанных в диссертации модификаций сигналов не является обоснованным в полной мере; ° алгоритм ускоренного поиска сигналов на основе быстрого спектрального преобразования продемонстрирован лишь на частном примере — для сигналов ВОС(1,1); обобщенный алгоритм, применимый для всех типов сигналов, не приведен; ° расчет выигрыша при использовании быстрых спектральных преобразований в алгоритмах ускоренного поиска сигналов приведен лишь оценочно для различных длин ПСП.

В заключении автор подводит итоги проделанной работы, на основании которых формулирует рекомендации по использованию новых модификаций предложенных сигналов в СРНС. Работа изложена на 118 страницах машинописного текста. Список использованной литературы включает 118 наименований. Всего по теме диссертации опубликовано 13 работ, из них 3 работы опубликованы в ведущих рецензируемых журналах и изданиях, определенных Высшей аттестационной комиссией для публикации результатов диссертаций на соискание ученой степени кандидата технических наук; 4 работы написаны лично, без соавторов.

По материалам диссертации и публикациям можно сделать вывод, что результаты работы являются личным вкладом автора. Научные результаты и выводы, полученные автором в ходе исследований, являются достаточно обоснованными, достоверными и представляют интерес не только для построения современных модификаций сигналов СРНС, но и в других областях радиотехники. В этом состоит практическая ценность диссертационной работы. Диссертация и отзыв обсуждены и одобрены на заседании Научно-технического отдела инфокоммуникационных технологий ФГУП НИИР 08.09.2015, протокол №6. Андрей Николаевич Владимиров Начальник Научно-технического отде Инфокоммуникационных технологий тел. +7(495) 645-06-63 Подпись руки А.Н.Владимирова заверяю Начальник отделаффрЪ~~П НИИР Е.П. Несмотря на имеющиеся в работе и отмеченные выше замечания, диссертация Бойкова Владимира Викторовича на тему «Исследование характеристик шумоподобных сигналов на многопозиционных поднесущих и разработка алгоритмов их обработки для спутниковых радионавигационных систем», является законченным научно-квалификационным исследованием, соответствует Положению о порядке присуждения ученых степеней, заслуживает положительной оценки, а ее автор присуждения ученой степени кандидата технических наук по специальности: 05,12.04 — Радиотехника, в том числе системы и устройства телевидения.

.