Перов А.И., Харисов В.Н. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования (4-е издание, 2010) (1142025), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Это сигналы ВЕК('4) и ВОС(2,2), для которых получаем ~3ВРВ, (4) — -1.1074 (87',), 2 2 ДОс(„„) -— 1.75318 1;) . В этом случае отношение дисперсий ошибок оценок за- держки равно: 2 2 ВЕК(4) ) ВОС(2,2) 2 а2 ВОС(2,2) 1 ВЕК(4) Таким образом, использование сигнала с модуляцией ВОС(п,п) позволяет уменьшить дисперсию ошибки оценки задержки в 1,583 по сравнению со случаем использования сигнала с модуляцией ВЕК(2п).
Выигрыш по СКО оценки составляет р = 1,258 раза. 102 Радиосигналы и навигационные сообщения в СРНС Рассмотрим сигнал с модуляцией ВОС(рп,п). Провести интегрирование в (5.38) в общем виде не удается, но его можно осуществить в частных случаях. Рассмотрим сигнал с модуляцией ВОС(3,1), занимающий полосу частот Ц = 8/,' (по-прежнему, полагаем ~,' = 1,023 МГц). Расчеты параметра фВОс(з„по приведенной выше методике дают следующий результат -2 2 18.9~/3 овос(зз) = 2РА) 22+ Мощность комплексной огибающей сигнала в полосе частот ф равна +4Хс Г 1 ° 2 ~ 2 ~~ У Р,вос(з,ц = ~ — япс х — ~д — — 4 =0.82. /; ~) 6~; Подставляя данные соотношения в (5.38), получаем Выигрыш по дисперсии ошибки оценки задержки при использовании сигнала с данным типом модуляции по сравнению со случаем использования сигнала, имеющего модуляцию ВЕК(4) (занимающим ту же полосу частот) равен 2 д2  — ) — ' — 4 4627 2 2 ВОС(3,1) ~ЗВРБК(4) Аналогичный выигрыш при использовании сигнала с модуляцией ВОС(2, 2) (также занимающим полосу частот ф' = 8~; ) равен 2 2 2 О Втк(4) ОВОС(2,2) ВОС(2,2) ~ВЕК(4) Таким образом, из сигналов с модуляцией ВЕК(4), ВОС~2,2) и ВОС(3,1), занимающих одинаковую полосу (см, рис.
5.11), наибольшую точность оценки задержки обеспечивает использование сигнала с модуляцией ВОС(3,1) . Выигрыш по СКО оценки задержки для данного сигнала составляет 103 Глава 5 1,68 раза по сравнению с сигналом, имеющим модуляцию ВОС(2,2), и 2,11 раз по сравнению с сигналом, имеющим модуляцию ВЕК(4) .
Рассмотрим сигналы, занимающие полосу частот ф' =16 1;, а именно сигналы с модуляцией ВЕК(8), ВОС(4,4), ВОС(6,2) и ВОС(7,1). Спектральные плотности мощности комплексной огибающей для данных сигналов приведены на рис. 5.13. 4.0 8.5 8.0 2.5 2.0 Ь5 Ко 0.5 0.0 -20 -5 0 5 ю Рис. 5.13. Спектральные плотности мощности комплексных огибающих сигналов с полосой с модуляцией ВЕК(8), ВОО4,4), ВОС(6,2) и ВОС(7 1) Для сигнала с модуляцией ВОС(6,2) параметр,дв,>щв 2> определяется следующими соотношениями -~82, -2 г 2 1 2 Х 2(гг Х > г( 18,9~(3> Рвос<52> = ~ (2282) 81пс ~2г 18 — ф=2(41;) 44- 22г7, ~ 2/;) (627;) ' ~ 2г Мощность комплексной огибающей сигнала в полосе частот ф равна +8 Г Р, кос<5 2> — — ) гйпс 2г — 18 — 4(2' = 0,823 .
2 Х 2 22 Х 21; ~ 2/;) ( 6 2/;) Подставляя данные соотношения в (5.38), получаем ,Ввос<5 г> — — 2,41(47,) 44- Сравнивая дисперсию ошибки оценки задержки для сигналов с модуляцией ВОС(6,2) и ВОС(4, 4), получаем 104 Радиосигналы и навигационные сообщения в СРНС г г ВОС(4,4) РВОС(6,2) 2 п2 ВОС(6,2) /'ВОС(4,4) Выигрыш по СКО оценки задержки равен Я = 1,7 раза.
При сопоставлении сигнала с модуляцией ВОС(б,2) с сигналом, имеющим модуляцию ВЕК(8), получаем 2 пг 2 вввк(8) ° вос(6,2) = 5 058 2 2 'твос(6,2) 7 ВРвк(8) Выигрыш по СКО оценки задержки равен нГВ = 2,249 . Для сигнала с модуляцией ВОС(7,1) расчеты дают следующие результаты +87', )ОВОС(7 1) ~ (2 г 7 ) — 81пс 18 — сф' = 91.3(4г; ) (,у; ) (277;! гс -'8Л Р Ос — — ~ — 81пс — (8 — Ы~' = 0.801, г1. 2(Р') 2(. 71 (277'! 87 с с с овос(7,1) =114 1(4Л) Сравнивая дисперсии ошибок оценки задержки для сигналов с модуляциями ВОС(7,1) и ВОС(4,4), получаем г „г В ВОС(4,4) / ВОС(7,1) 4 098 г пг сгвос(7,1) Рвос(4,4) Выигрыш по СКО оценки задержки составляет ГВ = 2.02 раза. При сопоставлении сигнала с модуляциями ВОС(7,1) с сигналом, имеющим модуляцию ВЕК(8), получаем следующие результаты г „г 2 вввк(8) ВОс(7,1) б 4755 г „г СГВОС(7,1) / ВВВК(8) Выигрыш по СКО оценки задержки равен ГВ = 2.54.
5.5. Навигационные сообщения в СРНС 5.5.1. Общие сведении Передаваемое в радиосигналах навигационное сообщение предназначено для проведения потребителями навигационных определений и планирования 105 Глава 5 сеансов навигации. По своему содержанию навигационное сообщение, передаваемое каждым НС, содержит оперативную и неоперативную навигационную информацию (НИ) [1.2, 1.61. Оперативная информация (ОИ) относится к тому НС, с борта которого передается данный навигационный радиосигнал, и содержит данные: эфемериды НС, т.
е. координаты и параметры движения спутника на фиксированный момент времени; сдвиг шкалы времени НС относительно системной шкалы времени; относительное отличие несущей частоты излучаемого радиосигнала от номинального значения; код метки времени, необходимой для синхронизации процесса извлечения навигационной информации в аппаратуре потребителя. Оеоператнвная информация (НОИ) содержит альманах системы, включающий: данные о состоянии всех НС системы (альманах состояния); сдвиг шкалы времени каждого НС относительно шкалы времени системы (альманах фаз); параметры орбит всех НС системы (альманах орбит); поправку к шкале времени системы относительно 1Л С. Навигационное сообщение формируется в цифровой форме.
Для этого каждый передаваемый информационный параметр подвергается квантованию по уровню. Каждому уровню квантования ставится в соответствие кодовая комбинация нулей и единиц. Систему соответствий между дискретными значениями параметра и кодовыми комбинациями называют кодолс Кодовую комбинацию, соответствующую квантованному значению какого-либо параметра, называют словоли В СРНС навигационное сообщение передается в виде потока цифровой информации (ЦИ). Скорость передачи информации в СРНС ГЛОНАСС составляет 50 бод.
Структурно поток ЦИ формируется в виде непрерывно повторяющихся суперкадров длительностью 2,5 мин, каждый из которых можно рассматривать как одно сообщение. Структура сообщения (передаваемой информации) оптимизируется таким образом, что объем суперкадра относительно невелик (в СРНС ГЛОНАСС вЂ” 7 500 бит). В суперкадре передается полный объем неоперативной информации для всех НС. Каждый суперкадр состоит из пяти кадров. Каждый кадр состоит из 15 стро~ и содержит полный объем оперативной информации для конкретного НС и часть альманаха.
Вся передаваемая информация представляется в виде слов, каждое из которых занимает определенное место в строке. Информационная строка кадра содержит 100 бит информации. В СРНС ОРИ скорость передачи ЦИ также составляет 50 бод, структура потока цифровой информации аналогична и имеет следующие параметры: длительность суперкадра — 12,5 мин; объем суперкадра — 37 500 бит; в суперкадре 5 кадров по 5 строк каждый.
106 Радиосигналы и навигационные сообщения в СРНС 5.5.2. Помехоуетойчивое кодирование навигационной информации С целью повышения достоверности передачи/приема навигационных данных по каналу связи НС вЂ” потребитель используют помехоустойчивое кодирование, суть которого заключается во введении избыточности (дополнительных символов) в передаваемый поток данных 15.5,5.16]. При помехоустойчивом кодировании используются не все возможные кодовые комбинации, а только некоторые из них, т. е. весь код обладает избыточностью относительно той части, которая применяется для кодирования информации. Оставшаяся часть кода может быть направлена на обнаружение возможных ошибок и их устранение, т.е. на повышение достоверности приема данных.
Правило преобразования исходного потока символов в новый поток определяет метод помехоустойчивого кодирования. Существует большое многообразие методов помехоустойчивого кодирования 15.5,5.11,5.16], которые можно подразделить на два принципиально отличающихся класса: 1. Использование блоковых кодов, при котором исходный непрерывный поток символов в кодере разбивается на блоки одинакового объема из к символов. Все дальнейшие операции производятся над каждым блоком отдельно и независимо от остальных блоков. Каждому входному блоку из к символов ставится в соответствие (по тому или иному правилу) блок из и выходных символов (и > 1 ), которые и передаются по каналу связи. 2. Непрерывное кодирование, при котором исходный непрерывный поток символов подвергается обработке (как правило, с использованием рекуррентных процедур) в кодере без какого либо предварительного разбиения его на отдельный фрагменты, но с введением избыточности.
Блоковые коды Пусть имеем к информационных символов (битов источника), которые нужно передать двоичным кодовым словом А =~а,,а2,...,а, длины Аб„> /с. Мл з Из к битов источника можно сформировать 2" = М кодовых комбинаций, которые все полагаются возможными. Каждой (из М ) кодовой комбинации источника ставится в соответствие кодовое слово А, в котором Ф двоичных символов являются информационными, (~в, — й) символов — избыточными. Таким образом, получаем М кодовых слов длины ~в„, совокупность которых называется блоковым кодом. Почти все блоковые коды относятся к разделимым, кодовые комбинации которых состоят из двух различающихся частей: информационной и проверочной.
Информационные и проверочные разряды во всех кодовых комбинациях 107 Глава 5 разделимого кода всегда занимают одни и те же позиции. Разделимые блоковые коды условно обозначают в виде (Л „й) . Важными характеристиками блоковых кодов являются: скорость кода г = й/Авл; избыточность и = (Цв„— 1)/Ав„,' кодовое расстояние (или расстояние Хемминга); расстоянием Ы между двумя кодовыми комбинациями называют число позиций, в которых эти комбинации имеют разные символы; расстояние между различными комбинациями конкретного кода может быть различным; минимальное расстояние Ы,„ между кодовыми комбинациями называют кодовымрасстоянием; число обнаруживаемых и исправляемых ошибок. Если код используется только для обнаружения ошибок кратностью а, то необходимо и достаточно, чтобы минимальное расстояние Ы„,„> а+1. Чтобы можно было исправить все ошибки кратности а и менее, необходимо иметь д,„> 2а+1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
