Главная » Просмотр файлов » Статья Optimal aligning of the sums of GNSS navigation signals

Статья Optimal aligning of the sums of GNSS navigation signals (1141994), страница 4

Файл №1141994 Статья Optimal aligning of the sums of GNSS navigation signals (Статья Optimal aligning of the sums of GNSS navigation signals) 4 страницаСтатья Optimal aligning of the sums of GNSS navigation signals (1141994) страница 42019-07-28СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Removingthe average geometrical of summands from the square brackets, we now have:From (42) it follows that the phase set number (one out ofeight) is determined by the expressionThe restriction on the set of frequencies f1 and f2 arises fromthe obvious requirement of the integer number of steps, ri, onthe length τi of the symbols of code sequences θ1 and θ2where k+ = k1 + k2, k- = k2 – k1, δ+(t) = (δ2(t) + δ1(t))/2, δ–(t) = δ2(t)– δ1(t))/2. The value of signal amplitude is equal toIntegration of conditions (41) and (44) sets the restrictionon the choice of frequency differenceTaking into account that |cos(x)| has the period π, the summandunder a cosine can be considered modulo π and wecan suppose that k– = mod(k2, – k1,4), that is takes values 0…3.For equally probable values, θij(t), i, j =, the distribution ofk1 and k2, is obviously uniform in. It is not difficult to makesure that modulo k– are also equiprobable.

Summation with anarbitrary constant maintains a probability distribution that isequiprobable.This implies that, if δ–(t) is divisible by π/4, then the probability distribution of the modulo 4 cosine argument does notchange. Distribution of |SΣ(t)| at that point remains the sameas well, i.e., the optimal value LCA = 0.1464. This is why k– hasfour equally probable values 0, 1, 2, 3. In other words, we shouldaccept the step approximation of phase δ–(t) with step valuesequal to π/4 (Figure 10):Having referred to a particular case of AltBOC signal realized in a signal of frequency band E5 for Galileo, where f2 + –f1= 15f b, τ1 = τ2 = 15f b = 1/10f b, we determine that f2 – f1 = 30f b, f2+ f1 = 0, h = 1/4(f2 – f1) = 1/20f b. The condition in (45) is obviously fulfilled, and r1 = r2 = 12.Expression (42) defines the phase value state.

Comparisonof k values for all θ1(t), θ2(t), and to Table 6 in the Galileo OSSIS ICD —republished here as Table 2 — demonstrates theirfull coincidence. This shows that the E5 Galileo signal can beconsidered as a particular case of the aligned four-componentsignal.For the prospective signals L3 and L5 in the GLONASSsystem, we propose frequencies that are equal to 1175 f b and1150 f b (f b = 1.023 MHz), respectively, and we also apply twocomponent signals with symbol duration of ranging code τ =1/10f b. The application of the AltBOC signal with its symmetrical subcarriers is assumed to generate the carrier on f0=1162.5f b frequency. Such a value is inconvenient for the frequencysynthesizer and gives rise to increasing phase noise within thatsystem element.where the step height is defined with difference frequency f– =f2 – f1 – (ω2 – ω1)/2πwww.insidegnss.com j a nu a ry/ febru a ry 2012InsideGNSS65working papersInput QuadrupleseE5a-1-1-1-1-1-1-1-1-111111111eE5b-1-1-1-1-11111-1-1-1-11111eE5a-Q-1-111-1-111-1-111-1-111eE5b-Q-11-11-11-11-11-1111-11t' = t' modolo Ts,E5iTst'0[0, Ts,E5 /8[k according to sE5(t) = exp(jkπ/r)54436312657278811[Ts,E5 /8, 2 Ts,E5 /8[54832312657674812[2 Ts,E5 /8, 3 Ts,E5 /8[14872312653634853[3 Ts,E5 /8, 4 Ts,E5 /8[18872316253634454[4 Ts,E5 /8, 5 Ts,E5 /8[18872756213634455[5 Ts,E5 /8, 6 Ts,E5 /8[18476756213238456[6 Ts,E5/8, 7 Ts,E5/8[58436756217278417[7 Ts,E5 /8, Ts,E5[5443675261727881TABLE 2.Look-up table for AltBOC phase states (Table 6 from Galileo OS SIS ICD)The value f 0 =1160 f b, where f1=–10f b and f2=15f b is moreacceptable.

For such a signal, f2 – f1 = 25f b, τ1 = τ2 = 1/10f b, andf2 + f1 = 5f b. The condition (45) is carried out at r1 – r2 = 10.The concept of GLONASS system development providesfor signal integration which has BOC(1,1) modulation on thefrequency range L1 GPS 1540 f b =1575.42 MHz.It is reasonable to integrate the aforementioned signal withthe BOC(5, 2.5) signal in the L1 range of the GLONASS system,which can be considered as a two-component code signal onfrequency 1565 f b with τ2 =10/f b.Let us suppose a signal on the 1540 f b frequency has twocomponents (pilot and data) with τ1 = 1/4f b and equipotentsignal with L1 GLONASS signal on 1565 f b frequency.

Expression (45) will then have the following result: 25f b=4f br1/4,25f b=10f br2/4 and meet the requirements if r1=25 and r2=10. Ifwe choose f0 = 1550 f b, then f1=-10 f b, f2=15 f b, and f+=5f b.We should remind the reader that all considered variants ofsignal integration have the loss coefficient on alignment (LCA)η =0.1464, the lowest possible coefficient for the sum comprisedof four signals with equal power.restriction of the power at the correlators’ outputs for signalspertaining to one quadrature is far less than for the signalspertaining to the other quadratures, i.e., the third signal alwaystakes up a quadrature with the first and second signals, whichgives a lower response at the output of the corresponding correlator. Clearly however, if we increase α we can achieve anypower ratios at the correlators’ outputs, for example they canbe equal.Definition of the corresponding value of α is reduced to theanalysis of the correlators’ outputs q1, q2, q3 under the action ofa strictly limited signal with single amplitude:Setting the outputs equal to each other, q1=q2=q3, gives usthe equation forAlignment of Three-Component SignalAlignment of the three-component signal is necessary for boththe L1 GPS signal and the E6 and E1-L1-E2 Galileo signals.

Letus specifically consider the opportunities of alignment for thethree-component signal, which differ from the symmetrizationmethod. These are based on application of signal type: SΣ(t) =θi(t) + jθ2(t) + αθ3(t)ejδ(t), where the δ(t) equiprobably accepts 0and π/2 values. Contrary to interplex modulation, the complexvalued vector of signal αθ3(t)ejδ(t) interchangeably takes quadratures with signals θ1(t) or θ2(t).

Therefore, the optimal alignmentkeeps the signal powers equal, θ1(t) and θ2(t), in the outputs ofthe respective correlators.The correlator’s output for the third signal depends on α.As already mentioned, for equal signals, α1 = α2 = α3, because66 InsideGNSS At this value, αe outputs of all three correlators are equipotent.For definition of the corresponding LCA, we must find thevalue of the amplitudes and of their average value, the powerand make use of the general formula (22). In thisregard we obtain:Substituting αe ≈ 1.104 gives the value η=0.136, which isslightly worse than η=0.1273, which is achieved by symme-j a nu a ry/ febru a ry 2012www.insidegnss.comtrization, but essentially better than η=0.25, as in interplexmodulation.A function selection δ(t) remains to be concretized. Twopossible selections are obvious.

The first one appears to be aconvenient alternative (or expansion) of the AltBOC-like signalfor generation of the double frequency three-component signal.For this purpose, we should choosewhich is equivalent to the phase step approximation +2π f tof the third signal with frequency shift f = ±1/4h. As a resultof such a selection for δ(t) we receive the integration of threebinary phase signals (BPSK), with one of these signals shiftedrelative to the two others on frequency, f = ±1/4h.

From theuser’s point of view, these three signals will have equal power.The second selection of δ(t) can be used if the frequencyshift of the third signal is unacceptable. In this casewhere sr(x)=sign(sin(x)) and δ(t) takes the value 0 or π/2 inalternating fashion. In this case, the third signal becomes thequadrature phase signal (QPSK), but the first and the secondones remain the usual BPSK signals.ConclusionThe theory of optimal alignment of the GNSS navigationsignals sum is developing.

A review of applicable alignmentmethods is presented. Alignment methods for the synthesis ofsummarized signals on the LCA minimum criterion is developed. Examples of sums of composite signals are considered.Symmetrization methods of arbitrary signal sums are also considered. Concrete examples of new GLONASS signal synthesisare proposed.Additional Resources[1] Avila-Rodriguez, J.-A. “The MBOC Modulation: The Final Touch to theGalileo Frequency and Signal Plan,” Proceedings of the 20th InternationalTechnical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (IONGNSS 2007), Fort Worth, Texas USA, September 25–28, 2007[2] Betz, J., “The Offset Carrier Modulation for GPS Modernization,” Proceedings of The Institute of Navigation 1999 National Technical Meeting, SanDiego, California USA, January 1999[3] Butman, U.

T., “Interplex – An efficient Multichannel PSK/PM TelemetrySystem,” IEEE Transactions on Communication, Vol. 20, No. 3, June 1972[4] CNES Technical Note DTS/AE/TTL/RN – 2003-48, “Spectral Controlwith Constant Envelope Modulations Application to Galileo BOC Signals inE2-L1-E1,” 2003[7] Global Navigation Satellite System (GLONASS) Interface Control Document,(Edition 5.1), http://rniikp.ru/ru/pages/about/publ/ikd51ru.pdf[8] Hein, G. W., J. Godet, J.-L. Issler, J.-C.

Martin, P. Erhard, R. Lucas-Rodriguez, T. Pratt, “Status of Galileo Frequency and Signal Design,” Proceedingsof ION GPS 2002, Portland, OR, September 24–27, 2002[9] Hein, G. W., “A Candidate for the Galileo L1 OS Optimized Signal,” Proceedings of the 18th International Technical Meeting of the Satellite Division ofThe Institute of Navigation (ION GNSS 2005), September 23–16, 2005[10] Ipatov, V.P., Shebshaevich B.V. “Spectrum-Compact Signals. A SuitableOption for Future GNSS,” Inside GNSS. Vol.

6, No 1, pp.47–53, January/February 2011[11] Lestarquit, L., G. Artand, L.-L. Issler, “AltBOC for Dummies or EverythingYou Always Wanted to Know About AltBOC,” Proceedings of the 21st International Technical Meeting of The Institute of Navigation (ION GNSS 2008),Savannah, Georgia USA, September 16–19, 2008[12] Navstar Global Positioning System, Interface Specification, IS-GPS-200,Revision D, IRN-200D-001, Navstar GPS Space Segment/Navigation UserInterfaces, http://www.naic.edu/~phil/rfi/gps/AFD-070803-059-1.pdf,March 7, 2006[13] Robeyrol, E., C.

Macabiau, L. Ries, J. L. Issler, M. L. Bouchet, “InterplexModulation for Navigation Systems at the L1 Band,” Proceedings of the 2006National Technical Meeting of The Institute of Navigation (ION NTM 2006),Monterey, CA, January 18–20, 2006AuthorsVladimir Kharisov is the science director of JSC “VNIIRProgress” and a professor of the Zhukovsky Air ForceEngineering Academy. He has developed signaltheory for more than 30 years and has publishedmore than 150 papers and several monographs insignal theory and satellite navigation. More recently, he has actively worked on developing new codedivision GLONASS signals.Alexander Povalyaev is the deputy head of the divisionin the JSC “Russian Space Systems” and is a professorat the Moscow Aviation Institute. He has developedmethods and algorithms for GNSS carrier phase measurements processing for more than 30 years and haspublished more than 50 papers as well as a monograph in satellite navigation.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
1,06 Mb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов учебной работы

Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6525
Авторов
на СтудИзбе
301
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее