Перов А.И., Харисов В.Н. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования (4-е издание, 2010) (1142025), страница 52
Текст из файла (страница 52)
8.16. 10" 1044 104' 1044 10"' 1044 1044 0 зг в ео ео 100 о, м!с Рис. 8.16. Коэффициент подавления автономной ССЧ 341 Глава 8 Из сопоставления зависимостей рис. 8.14 и 8.13 следует, что помехоустойчивость ССЧ на 7...9 дБ выше, чем помехоустойчивость ССФ. 8.9. Помехоустойчивость автономной системы слежения за задержкой сигнала Рассмотрим некогерентный приемник. Так как в ССЗ используется сглаживающий фильтр второго порядка, т.е. такой же, как и в ССЧ, отличие анализа помехоустойчивости ССЗ от помехоустойчивости ССЧ состоит лишь в отличии соотношений для дисперсии шума эквивалентных наблюдений, которая в рассматриваемом случае определяется формулой (6.98).
Для автономной системы слежения за задержкой сигнала полагаем с = О. Следуя методике, описанной в двух предыдущих разделах, можно получить следующее выражения для коэффициента подавления ССЗ К„= ™ ' (Д6В/Т <-1 — 1 — 4/(д,~ Т)), (8.78) где В= Р,„,р — ', Т Фссз Р „,р — -(Ъ|,)4)), а Л~ссз определя 2~Г2(К„~ ) ется в соответствии с (6.105). Зависимости потенциальной помехоустойчивости автономной ССЗ приведены на рис. 8.17. Сопоставление этих зависимостей с аналогичными, приведенными на рис.
8.16, показывает, что помехоустойчивость автономной ССЗ на 2 дБ ниже помехоустойчивости автономной ССЧ. К„ 104.1 04.6 104.з 104' 0 а„м/с~ 20 40 60 80 100 Рис. 8.17. Коэффициент подавления автономной ССЗ 342 Помехоустойчивость аппаратуры потребителей 8.10. Помехоустойчивость приемника с учетом взаимного влияния следящих систем В приемниках сигналов СРНС следящие системы взаимосвязаны, что, в частности, обусловливает зависимость дисперсий шумов эквивалентных наблюдений по одному из параметров, за которым ведется слежение, от ошибок оценивания другого параметра, слежение за которым осуществляется другой следящей системой.
Такая взаимосвязь следящих систем влияет на их помехоустойчивость, поэтому в данном разделе анализируется помехоустойчивость приемников СРНС с учетом взаимного влияния различных подсистем. 8.10.1. Помехоустойчивость некогерентного приемника В некогерентном приемнике имеем две следящие системы: за задержкой и частотой сигнала.
В п. 6.3.6.2 и 6.3.6.3 показано, что дисперсия шумов эквивалентных наблюдений, приведенных к задержке сигнала, зависит от эквивалентного значения сигнал/шум а,/„, — — б/,/„, япс (е Т/'2), а дисперсия шумов эквивалентных наблюдений, приведенных к доплеровской частоте — от д,',„, = б/,/„,р (е,), где е, и е — ошибки слежения за задержкой и доплеровской частотой соответственно. Из приведенных выражений видно, что учет ошибок слежения приводит к снижению эквивалентного отношения сигнал/шум, а, следовательно, и к снижению помехоустойчивости ССЧ и ССЗ.
При расчете помехоустойчивости приемника с учетом взаимного влияния следяшия систем будем покатать еи 3 —— ,/О,~„3, где 33и 1 — дисперсия ошибки фильтрации соответствующего параметра, определяемая из дисперсионных уравнений соответствующей следящей системы. На рис. 8.18 приведена зависимость коэффициента подавления ССЧ с учетом влияния на ее характеристики ошибки слежения за задержкой сигнала. Кп 104 3 1о" 1,-33.9 1 .33,73 О 2О 4О ЕО ЕО 3ОО 33,, М7С Рис.
8.18. Коэффициент подавления ССЧ 343 Глава 8 Сопоставление данных зависимостей с аналогичными зависимостями, приведенными на рис. 8.16, показывает, что помехоустойчивость ССЧ снизилась на 4 дБ. На рис. 8.19 приведены зависимости коэффициента помехоустойчивости ССЗ с учетом влияния на нее ССЧ. Сопоставление данных зависимостей с аналогичными, приведенными на рис.
8.17, показывает, что ССЧ слабо влияет на помехоустойчивость ССЗ. 4.7 104.4 1044 104.4 104.4 1044 1О" о„мыс О 20 40 ВО ВО 10О ' Рис. 8.19. Коэффициент подавления ССЗ Из сопоставления зависимостей, приведенных на рис. 8.18 и 8.19, следует, что помехоустойчивость некогерентного приемника определяется помехоустойчивостью ССЧ и составляет 38...41 дБ для динамичных потребителей ( о„> 4д ) и 41...45 дБ для слабо динамичных потребителей ( о„< 0,5д ). 8.102.
Помехоустойчивость когерентного приемника В когерентном приемнике осуществляется слежение за задержкой и фазой сигнала. Аналогично тому, как это сделано в предыдущем разделе, можно показать, что система слежения за фазой сигнала слабо влияет на помехоустойчивость системы слежения за задержкой сигнала. Поэтому рассмотрим лишь влияние ССЗ на помехоустойчивость ССФ. Как следует из (6.73) и (6.74), влияние ошибки слежения по задержке г, приводит к изменению эквивалентного отношения сигнал/шум в соответствии с формулой д~~„, — -47,~„,р'(е,). На рис. 8.20 приведены зависимости коэффициента подавления ССФ с учетом влияния ССЗ.
Из сопоставления данных зависимостей с аналогичными, приведенными на рис. 8.15, следует, что помехоустойчивость ССФ уменьшилась на 1,5...2 дБ. 344 Помехоустойчивость аппаратуры потребителей Помехоустойчивость когерентного приемника определяется помехоустойчивостью ССФ и составляет 34...36 дБ для динамичных потребителей (о, > 4д ) и 38...40 дБ для слабо динамичных потребителей (о.„< 0,5д ). 10" 2 я 4О $ц щ 1аа оа Рис. 8.20. Коэффициент подавления ССФ Помехоустойчивость когерентного приемника на 4...5 дБ ниже помехоустойчивости некогерентного приемника.
8.11. Помехоустойчивость комплексированных следящих систем В комплексированных следящих системах в сглаживающем фильтре обрабатываются сигналы с выходов двух или более дискриминаторов. Описанная выше методика расчета помехоустойчивости может быть использована и в этом случае.
Проиллюстрируем это на примере комплексированной следящей системы по задержке и доплеровскому смещению частоты некогерентного приемника, описанной в п. 6.3.6.5. Линеаризованная следящая система описывается уравнениями (6.146), коэффициенты усиления данной системы — соотношениями (6.147), а дисперсии ошибки фильтрации в установившемся режиме — формулами (6.148). В табл. 6.2 проиллюстрировано, что для реальных уровней сигнала и динамики движения потребителей параметр р «1 и дисперсии ошибок фильтрации могут быть представлены в упрощенном виде (6.149). При этом уравнения оптимальной фильтрации (6.150) также упрощаются, и оценка скорости изменения задержки сигнала (доплеровского смещения частоты) формируется только по сигналам с выхода частотного дискриминатора.
Следовательно, помехоустойчивость кольца слежения за частотой сигнала не зависит от характеристик кольца слежения за задержкой. Зависимости коэффициента подавления для ССЧ в рассматриваемом случае приведены на 345 Глава 8 рис. 8.21. Сравнение данных зависимостей с аналогичными, приведенными на рис.
8.18, показывает, что помехоустойчивость несколько снизилась. Объясняется это тем, что в рассматриваемом случае принято описание изменения доплеровской частоты уравнением первого порядка [см. (6.94)], и соответственно в комплексной следящей системе кольцо слежения за частотой также имеет первый порядок 1см. (6.146)] (сглаживающий фильтр первого порядка), в то время как в и. 8.10.1 рассматривалось описание доплеровской частоты уравнением второго порядка.
В связи с этим следует отметить, что повышение помехоустойчивости следящей системы с увеличением порядка сглаживающего фильтра наблюдается и в других типах следящих систем (за фазой и задержкой сигнала). 1О' 1О' 10 1О" 1О" 1О' 4О 6О 6О 1ОО 6~а и'6 Рис. 8.21.
Коэффициент подавления кольца слежения за частотой На рис. 8.20 приведены графики коэффициента подавления для кольца слежения за задержкой сигнала. 6Л2 1а6Л6 1о626 10666 1 о626 1о612 2 62, М!С Рис. 8.20. Коэффициент подавления кольца слежения за задержкой 346 Помехоустойчивость аппаратуры потребителей Из графиков следует, что помехоустойчивость кольца слежения за задержкой практически не зависит от интенсивности маневрирования потребителя.
Это вполне согласуется с тем, что, как отмечено в п. 6.3.6.5, при р «1 дисперсия ошибки фильтрации задержки сигнала не зависит от интенсивности ускорения потребителя [см. (6.134)1. Помехоустойчивость также слабо меняется при изменении отношения сигнал/шум. Как и выше, помехоустойчивость приемника с комплексированной следящей системой определяется помехоустойчивостью кольца слежения за частотой сигнала. Приведенные в данной главе зависимости коэффициента подавления для различных типов следящих систем можно использовать для расчета критического отношения сигнал/внутренний шум а,/ „, при котором приемник еще работает с заданными потребительскими характеристиками.
Для численного расчета данного параметра следует использовать соотношение 1/ /д р фс /К или я~/д щ 1 0 108(фс ) К Так, для сигнала стандартной точности ф; = 1 МГц,и для значения коэффициента подавления К„= 38 дБ (приемник с комплексированной системой слежения, мощность входного сигнала Р, = — 170 дБВт) получаем д,/„, =22 дБГц. Литература 8.1. Перов А.И., Болденков Е.Н., Бакитько Р.В.
Анализ влияния межсистемных помех на аппаратуру потребителей спутниковых радионавигационных систем// Радиотехника. 2009. № 1, с. 20-28. 8.2. Перов А.И. Анализ внутрисистемных помех в спутниковых радионавигационных системах с кодовым разделением сигналов при использовании различных навигационных сигналов// Радиотехника. 2009. № 7, с.......... 8.3. Харисов В.Н., Булавский Н.Т., Хамматов Р.Р. Распределение случайных помех множественного доступа// Радиотехника.
2009. № 7, с.......... 8.4. Голуб Дж., Ван Лоун Ч. Матричные вычисления/ Пер. с англ. — М.: Мир, 1999. 8.5. Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем. — М.: Радио н связь, 2004. 8.5. Тихонов В.И., Миронов В.А. Марковские процессы. — М.: Сов. радио, 1977. 8.6. Перов А.И., Болденков Е.А., Григоренко ДА. Упрощенная аналитическая методика оценки потенциальной помехоустойчивости оптимальных следящих систем приемников спутниковой навигации// Радиотехника,2003, №7, с. 78 — 87.
347 Глава 9 Р а 3 Д Е Л 2 СПУТНИКОВАЯ РАДИОНАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА ГЛОНАСС Глава 9 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О СПУТНИКОВОЙ РАДИОНАВИГАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ ГЛОНАСС 9.1. Структура и основные характеристики Отечественная сетевая среднеорбитальная СРНС ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система) предназначена для непрерывного и высокоточного определения времени, пространственного (трехмерного) местоположения, а также вектора скорости движения космических, авиационных, морских и наземных потребителей в любой точке Земли или околоземного пространства.
В настоящее время она состоит из трех подсистем: 1) подсистема космических аппаратов, состоящая из навигационных спутников ГЛОНАСС на соответствующих орбитах; 2) подсистема контроля и управления, состоящая из наземных пунктов контроля и управления; 3) подсистема навигационной аппаратуры потребителей. Навигационные определения в аппаратуре потребителей системы ГЛОНАСС осуществляются на основе беззапросных измерений псевдо дальностей и радиальных псевдо скоростей до четырех или более спутников ГЛОНАСС (или трех спутников при использовании дополнительной информации) с учетом информации, содержащейся в навигационных сообщениях, передаваемых в радиосигналах этих спутников.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
