ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования. Под ред. А.И.Перова (2010) (1151961), страница 115
Текст из файла (страница 115)
Этот показатель является критерием классического Компенсатора — именно его максимизирует эта схема. В эксперименте оценивалось два значения коэффициента подавления . В первом случае коэффициент подавления оценивался при подаче одного и того же колебания на вход обоих каналов минуя антенны. Фактически при этом определялись потенциальные возможности АКП. И сгоч ние помехи Рис.
18.17. Схема эксперимента Второе значение оценивалось при излучении помехи из пространства, т.е. в условиях переотражений от местных предметов. Это значение К„условно можно назвать «реальным». Практически значения коэффициента подавления измерялись с помощью спектранализатора. Эпюры, соответствующие измерению К„для узкополосной и широкополосной помехи, показаны на рис.18.18 и рис. 18.19 соответственно. В эксперименте дополнительно оценивался коэффициент эффективности, т.е., отношение ОСШ (отношения сигнал/шум) на входе Компенсатора к ОСШ на его выходе.
ОСШ оценивалось по данным ОРИ-приемника, предварительно откалиброванного с помощью имитатора спутниковых сигналов фирмы «НАВИС». 734 Пространственно-временная обработка сигналов в аппаратуре потребителей аггрв 12:12:16 йРР 98, 2994 Мйгь 9 Н2 -5?.17 оВ Ргй -19.9 ив 5вр' СоО 19 487 йнег, 9 0В ггй 68 5С ГС йй Сее'ег 1.5754,. йее ВИ 39 КНв 6рее 5.999 МНг Внеер 16.7 всес ггВИ 39 ИН2 Рис. 18.18. Эпюры СПМ для гармонической помехи КА!р3 12:19:31 йРР 98, 2994 МЕгь 959 КНв -45.99 ггВ йн 9ВВ йег -25.9 МВв Ввр! Сод 19 СгВ/ йггд ой 68 ВС ГС йй Врер 5.999 МН~ Внеер 16.7 внес Сергег 1.575429 ВН2 Ре: ВИ 39 ИН~ НВИ 39 РН~ Рис 18.19.
Эпюры СПМ для полосовой помехи 735 Глава 18 Полученные в эксперименте результаты сведены в табл. 18.3 Таблица 18.3. Коэффициенты подавления Сравнительно низкое значение «реального» коэффициента подавления объясняется наличием переотражений помехового колебания в условиях эксперимента. В реальных приложениях условия приема сигналов могут быть лучше, чем в нашем эксперименте. Во всяком случае, специально для исключения переотражений оценивался коэффициент подавления АКП в безэховой камере. При этом по широкополосной помехе достигнут Кп = 38дБ. Таким образом, исследование экспериментального макета АКП, созданного на основе доступной элементной базы и современных схемотехнических решений, показало возможность практического достижения значений коэффициента подавления 30..45дБ.
18.8.2. Экспериментальные исследования возможности повышения характеристик подавления путем коррекции ЧХ Анализ частотных характеристик аналоговых трактов АКП. Для исследований в макете АКП взяты 4 экземпляра полосовых фильтров серии ФП- 478 одного из главных российских разработчиков фильтров на ПАВ. Трансверсальные фильтры этой серии ~18.26, 18.25~ выпускаются на двунаправленных штыревых преобразователях и обладают следующими характеристиками: центральная частота 140МГц; полоса пропускания 22,97 МГц; избирательность 56дБ; ослабление сигнала в полосе фильтра 21 дБ.
По своим потребительским качествам данные фильтры не уступают лучшим мировым аналогам. Однако критерии, по которым отбираются фильтры, не учитывают их применение в АКП, где, прежде всего, важна повторяемость (идентичность) частотных характеристик экземпляров фильтра. Экспериментальные исследования частотных характеристик выполнены на базе макета четырехканального АКП. В макете один из каналов (первый) считается основным, остальные (компенсационные) поочередно сравниваются с ним. На рис. 18.23 показаны амплитудно-частотные характеристики (АЧХ) аналоговых трактов первого и второго каналов. Из рис. 18.23 видно, что коэффициент усиления в рассматриваемых двух каналах значительно отличается (около 5 дБ). Тем не менее, данное отличие не 736 Пространственно-временная обработка сигналов в аппаратуре потребителей уменьшает коэффициент подавления, так как алгоритм компенсации выравни- вает усиление в каналах.
ДЧХ каналое 1 и к ао .~ОЗОО 1ОО ИО 12О 1ЗО 14О 1ВО 1ОО Частота, 1ттгц 17О 1ЕО 1ОО Рис. 18.20. АЧХ аналоговых трактов первого и второго каналов Разность АЧХ каналов 1 и 2 в полосе сигнала ЛГ=18МГц представлена на рис. 18.21. Разность АЧХ каналов в полосе сигнала -%4 Ш $32 Я4 136 1М 1Ф 112 144 14Б 1Ю 1% Частота, Мгц Рис. 18.21. Разность АЧХ каналов 1 и 2 в полосе сигнала Как показано в [18.19] гарантированное значение коэффициента подавления АКП в случае воздействия наихудшей помехи определяется размахом раз- 737 М-1О2В Глава 18 ЛК,2 — — гпах ~К,2 (~)~ — ппп ~К12 (~)~, Лр,2 — — шах(аг8(Кд ( г'))) — ш1п(аг8(К12 ( У ))), (18.40) где К,з(~) = К,(~) — К (~) — разность комплексных частотных характеристик каналов 1 и 2, аг8( ) — аргумент комплексного числа.
В табл. 18.4 представлены экспериментально полученные значения размаха разности АЧХ в полосе сигнала для всех компенсационных каналов и значения коэффициента подавления для наихудшей помехи. Таблица 18.4. Размах разности АЧХ каналов Видно, что без устранения неидентичности АЧХ коэффициент подавления не достигает 30дБ для наихудшей помехи. Аналогичное влияние на предельные значения коэффициента подавления оказывает несовпадение фазочастотных характеристик трактов. В табл.
18.5. показана величина постоянной задержки в каждом компенсационном канале, а также величина неравномерности ФЧХ (относительно основного канала) после устранения постоянной задержки. Таблица 18.5. Размах ФЧХ каналов после устранения постоянной задержки Как показано в табл. 18.5, коэффициент подавления может быть повышен устранением разности постоянных задержек между основным и компенсационными каналами АКП. Из приведенных в таблицах значений коэффициентов подавления видно, что даже после проведения юстировки коэффициент подавления не превышает 29,3дБ (канал №2).
738 ности характеристик АЧХ и ФЧХ каналов приема в полосе сигнала. Размах АЧХ и размах ФЧХ определяются, соответственно, по формулам. Пространственно-временная обработка сигна:7ов в аппаратуре потребителей 18.8.3. Анализ возможностей повышения характеристик подавления путем коррекции ЧХ Дальнейшее повышение коэффициента подавления возможно путем применения корректирующих фильтров. Применение корректирующих фильтров обеспечивает дополнительную подстройку каналов, обеспечивая уменьшение расхождения их частотных характеристик. На рис.
18.22 показана структурная схема двухканального компенсатора с корректирующим фильтром. Рис, 18.22. Компенсатор с корректирующими фильтрами По структуре корректирующий фильтр представляет собой КИХ фильтр с переменными коэффициентами. Определение коэффициентов корректирующих фильтров производится при одинаковом сигнале на входе всех каналов компенсатора в установившемся режиме. На рис. 18.23 представлены ~К12 (~)~ (пунктирной линией) и аппроксимирующие ее АЧХ корректирующих фильтров длиной 5 и длиной 64.
ЯЗВ аг 1М па 1М МЕ 1Е ~М И6 14В мв Частота, Мгц Рис. 18.23. АЧХ корректирующих фильтров 739 Глава 18 Как видно из рис.18.23, АЧХ корректирующего фильтра приближается к разностной АЧХ основного и компенсационного каналов. В табл. 18.6 представлены значения коэффициента подавления для разных длин корректирующего фильтра в компенсационных каналах. Таблица 18.6.
Влияние длины корректирующего фильтра на коэффициент подавления На рис. 18.24 представлена зависимость коэффициента подавления от длины фильтра для различных компенсационных каналов представлена графически. Коэффициент подавления 1 2 345Ъ1 % 1Ю "Длина" линии Рис. 18.24. Зависимость коэффициента подавления от длины корректирующего фильтра Для зависимости характерно наличие участка резкого возрастания К„,„при малых длинах порядка 3...10, далее имеется участок относительно медленного возрастания К„„от длины фильтров в диапазоне 10...60, и новый участок быстрого возрастания К„„, соответствующий увеличению длины фильтра от 60 до 120. Этот рисунок может быть использован при выборе порядка корректирующего фильтра учитывая, что увеличение порядка фильтра приводит к существенному росту аппаратных затрат на его реализацию.
740 Пространственно-временная обработка сигналов в аппаратуре потребителей 18.8.4. Экспериментальные исследования цифрового АКП для приемника СРНС В 118.1) представлены результаты экспериментальных исследований макета цифрового четырехканального АКП. Основные цели исследования: оценка достижимого уровня эффективности подавления помех в различной сигнально-помеховой обстановке (СПО); оценка эффективности АКП при совместной работе с приемником СРНС.
Стенд для экспериментальных исследований АКП. Экспериментальные исследования цифрового четырехканального АКП проводились в лабораторных условиях на стенде. Структурная схема стенда представлена на рис. 18.25. На входах цифрового четырехканального АКП формируется помеха, поступающая с генератора помех через делитель мощности.
АКП включает в себя Аналоговую часть и Блок электронного подавления помех (БЭПП). Аналоговая часть реализует прием и предварительную фильтрацию сигнала, перевод на промежуточную частоту и подачу на четыре 12-ти разрядных аналогоцифровых преобразователя (АЦП). Рис. 18.25. Структурная схема стенда БЭПП представляет собой цифровой квадратурный компенсатор на промежуточной частоте. Сигнал с выходов аналоговой части подается на АЦП, переводится в цифровой вид и поступает на вычислитель, реализованный на ПЛИС. В вычислителе формируются квадратуры сигналов, осуществляется коррекция частотных характеристик каналов обработки и компенсация помех. После вычислителя 741 Глава 18 ! " Этап 2. Модапироаание на эмуппторе СПП )! Реализации прсстранставнне )! разнесенных )! % !! (! )! (! )! Этап 1.
запись отсчетов помехи Рис. 18.26. Последовательность работы с макетом АКП и эмулятором СПО 'с/2 При пространственной компенсации помех на входе АКП стоит четырехэлементная антенная решетка (АР), структура которой показана на рис. 18.27. Учет амплитудно-фазовых распределений с,(д,р) помех на элементах АР осуществлялся согласно методике, изложенной в п.18.4. ггг~ Рис. 18.27. Структура антенной решетки АКП 742 сигнал преобразуется в цифро-аналоговом преобразователе (ЦАП) для анализа на спектроанализаторе или в цифровом виде передается в ПЭВМ для анализа и обработки. Подача сигнала на приемник СРНС может осуществляться на промежуточной частоте двумя способами: с выхода ЦАП через модулятор в аналоговом виде или непосредственно в цифровом виде.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
