ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования. Под ред. А.И.Перова (2010) (1151961), страница 117
Текст из файла (страница 117)
Приемник с 1САБ способен управлять 12-ю лучами диаграммы направленности (ДН) в соответствии с современной концепцией «а11-1п-ч1е~ч» обеспе- Пространственно-временная обработка сигналов в аппаратуре потребителей чивает расширенное покрытие созвездия спутников, для получения наилучших навигационных характеристик посредством увеличения отношения сигналшум.
Рис. 18.35. Компенсатор М1РАЗ Управление максимумом ДН подразумевает использование оптимального пространственного фильтра (ОПФ), а управление нулями ДН вЂ” АКП. 1Я-352 и 16$-355 [18.271 — системы точного позиционирования, с возможностью подавления 2 или 5 ИП (рис. 18.36). Разработанное фирмой 1п1едга1ей бшдапсе 8уа1егпз 1.1.С, это семейство продуктов является результатом объединения приемников ОРИ военного назначения фирмы Кос1онеП Со111пь и технологии Нопеу~че11 создания микро электромеханических систем и навигационных устройств. «ф» Рис. 18.36.
Система точного позиционирования 108-352 Использование глубокой интеграции и тесно-связанного комплексирования, широкие возможности сопряжения с ЭВМ (интерфейсы 2 порта — 400 Мбит 1ЕЕЕ-1394Ь, 1 порт — асинхронный К8-422, 2 порта — К5-422 настраиваются как 1 ЯЭЬС, 4 разрядный программируемый ЬУСМОЯ), малые размеры и масса (объем 655 см', вес 0,68 кг), поддержка работоспособности при 1/8 до 95 дБ (в режиме слежения) обеспечивают устройствам возможности для широкого применения. Литература 18.1. БыстРаков СГ, Головин П.М., Ефименко В.С., Пастухов А.В., Хар ов В.О.
Экспериментальные исследования цифрового антенного компенсатора помех для премника СРНСд Радиотехника №7, 2008. 749 Глава 18 18.2. Ван Трис Г. Теория обнаружения, оценок и модуляции. В 3-х т./ Пер. с англ. под ред. В.Т.Горяинова. — М.: Сов. радио, 1977. 18.3. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования/ Под ред. А.И. Перова, В.Н. Харисова. — М.: Радиотехника, 2005. 18.4. Давыденко И.Н., Ефименко В.С., Охрименко А. Е., Попушой В.И., Пучило А.В., Романов А.В., Токарев А.В., Харисов В.Н.
Результаты экспериментальной проверки макета компенсатора помех для приемника спутниковой навигации// Радиотехника, №7, 2004. 18.5. Ефименко В.С., Харисов В.Н., Давыденко И.Н., Попушой В.И, Модель компенсатора помех с коррекцией частотных характеристик каналов// Радиотехника, №7, 2003. 18.6. Ефименко В.С., Харисов В.Н. Оптимальная фильтрация в задачах пространственно-временной обработки и ее характеристики// Радиотехника и электроника, т.32, №8, 1987. 18.7.
Ефименко В.С., Харисов В.Н. Оптимальная фильтрация в задачах пространственно-временной обработки и ее характеристики// Радиотехника и электроника, т.32, №8, 1987. 18.8. Ефименко В.С., Харисов В.Н. Адаптивная пространственно-временная фильтрация при многоканальном приемеl/ Радиотехника и электроника, т.32, № 9, 1987. 18.9. Ефименко В.С., Харисов В.Н.
Адаптивные формирователи лучей для повышения помехоустойчивости приемников СРНС// Радиотехника, №7, 2008. 18.10. Ефименко В.С., Харисов В.Н. Потенциальные характеристики адаптации пространственно-временной обработки для СРНС// Радиотехника, №7, 2002. 18.11. Ефименко В.С., Харисов В.Н., Котов А.А. Характеристики автокомпенсатора с оптимальным формированием весовых коэффициентов// Радиотехника, №7, 2009. 18.12. Ефименко В.С., Харисов В.Н., Котов А.А. Калмановская фильтрация весовых коэффициентов адаптивной антенной решетки// Радиотехника, №7, 2009.
18.13. Ефименко В.С., Харисов В.Н. Алгоритмы оптимальной фильтрации при пространственно-многоканальном приеме в условиях быстрых изменений сигнально- помеховой ситуации// Радиотехника. (Приложение к журналу) Пространственно- временная обработка сигналов в системах радиосвязи, 1992.. 18.14. Монзиго Р.А., Миллер Т.У. Адаптивные антенные решетки. Введение в теорию/ Пер. с англ. под ред. В.А. Лексаченко. — М.: Радио и связь, 1986. 18.15. Тихонов В.И., Харисов В.Н. Статистический анализ и синтез радиотехнических устройств и систем.
- М.: Радио и связь, 1991. 18.16. Уидроу Б., Стирнс С. Адаптивная обработка сигналов: Пер. с англ. — М.: Радио и связь,1989. 18.17. Харисов В.Н., Быстраков С.Г., Пастухов А.В., Сизов Р.Н. Метод задания требований к неидентичности каналов компенсаторов помехl/ Радиотехника, №7, 2007. 18.18. Ширман ЯД., Манжос В.Н. Теория и техника обработки радио- локационной информации на фоне помех. - М.: Радио и связь, 1981. 18.19.
СагЬоп Б.б., Рорес/г СА., Б/ос/опазгег МН., МсЕ/оиеВС.Е. КосЬчеП Со111па' Р1ех1Ые Р!8йа! Ап11-1аш АгсЫесгцге — 10М ОРИ/бМ85 2003. 750 Пространственно-временная обработка сигналов в аппаратуре потребителей 18.20. Мои1т .О., Бо1отоп МЛ/., Нор/аппп ТМ., Сарогга Р.Т., Рв/1оь Х Н18ЬРегГоппапсе йУ-го-Р181га! Тгапв1агогв Рог бРЯ Апг1-Уагп Арр11сайопв. 10Х-1999. 18.21. б-ЯТАК (Браг1а1 Тегпрога1 Апг1-Хат Кесе1чег) Ь://~ичъч.аегопацйсв.гц.
18.22. б-8ТАК бРЗ Апг1-араго Яо1цг1опв.// 1.ос1йеед Магг1п. вяла.!ос1йеесЬпагг1п.согп/дага/авве1в/4031.рЖ. 1823. Ьггр://ъичю.пзпйгв.ог8/ргосИ11гегв/61гегв.ррг. 18.24. Ьггр://вигв.гппйгв.ог8/ргодИ111егв/ф-478.Ьпп1. 18.25. Ьггр://~лчеь.18вПс.сопьдосв/1б$%20ВгосЬцге%200509.рЖ 18.26. Гююг ОХ., П1 "Ап А18ог1гЬт Ког 1.1пеаг1у Сопвгга1пед Ас$арМе Аггау Ргосевв1пд". Ргос 1ЕЕЕ,Уо1.60,№8,Ацдцвг 1972,рр. 926-935. 1827. ТЬе согпрасг бАБ-1 Бувгегп. Ьцр:// чан.гаугЬеоп.со.ц1с.
751 Частотно-вре.пенная режекноя 1 зкопояосныл по.иск рибутом подавляюшего большинства оптимальных алгоритмов обработки при различных моделях сигналов, помех и изменения их параметров. Все многообразие компенсационных методов приема полезных сигналов на фоне мешающих основано на том, как сформировать оценку помехового сигнала ~„(г»,Х„») . При этом существенную роль играет априорная информация о структуре и параметрах помехового сигнала. Чем больше априорной информации, тем выше точность компенсации помехи. Рассмотрим более подробно три наиболее часто используемых компенсационных методов и алгоритмов приема полезных сигналов на фоне мешаюших. 19.1.1.
Метод оптимальной оценки параметров помехи Данный метод базируется на использовании теории оптимальной фильтрации [5.1, 5.21, в рамках которой полезный 5(~»,Х, 3») и помеховый ю„(~ .Х„») сигналы задаются в виде детерминированных функций времени и своих параметров Х»,3» и Х„» соответственно, которые, в свою очередь, описываются многомерными марковскими процессами. Применительно к спутниковой навигации навигационный сигнал описывается соотношением 5(~» ~» 9»)=А~до(~» г»)~. (~» г» 9»)со («М, +р») 119.4) где А — амплитуда сигнала; Х» —— (г»,р»); 㻠— задержка огибаюшей; 6,„(~», г» ) — функция модуляции дальномерным кодом; и„,. ((„. г»,,9 ) функция модуляции навигационным сообщением. Для иллюстрации рассматриваемого метода и вытекающих из него схем и алгоритмов обработки в качестве помехового сигнала рассмотрим узкополосную помеху, для которой зададим достаточно простое описание зЯг»,Ъ.„») = А„(ю )соъ(и,! +р„»), (19.5) где Х„» =(Ан»,д„»);А„(к»), р„» вЂ” случайные амплитуда и фаза, которые описываются в общем случае многомерными марковскими процессами.
Положим для простоты их описание в виде одномерных марковских процессов А„» = а, А„», + 4„»,, »о„» = а (рн», + Ц»,, где а,, а„— параметры, характеризующие скорость изменения амплитуды и фазы помехи; ~я „,, ~„» 1 — дискретные белые гауссовские шумы. На вход НАП поступают отсчеты (!9.1). Используя аппарат теории оптимальной фильтрации, ищется алгоритм оптимального оценивания расширеннот и го вектора состояния 1»» = )~» 3» Глава 19 В ~19.11 приведен синтез оптимального алгоритма фильтрации. В [19.21 приведены сведения об аппаратной реализации схем НАП, базирующихся на данном методе.
Обобщенная схема НАП, реализующая данный метод, приведена на рис. 19.1. Рис. 19.1. Обобщенная схема НАП, реализующая метод оценки параметров помехи На рис. 19.1 компенсация помехи осуществляется в соответствующем сумматоре путем вычитания из входного сигнала у~ оценки сигнала помехи ( г„(г„,Х„е). При этом оценка сигнала формируется в виде г„)ге,Хке)= = А„(1„) соз(м„1~ + ву„~1, т.е. с использованием оценок параметров сигнала (амплитуды и фазы), для чего в структуре НАП организованы соответствующие кольца слежения за параметрами помехового сигнала. 19.1.2.
Метод адаптивных трансверсальных фильтров Трансверсальный фильтр (ТФ) — это линейный фильтр с конечной импульсной характеристикой, обобщенная схема которого приведена на рис. 19.2. 754 Частотно-временная режекния узкополосных помех Рис. 19.2. Обобщенная схема трансверсального фильтра Сигнал на выходе ТФ описывается выражением (при Д =1) 'отх %, = У~ — ~~ Р У~-; =У~ — Р. ~и-ьп (19.6) э=1 гхе р„' =(эй эээ ... ф„'! — вектор весовых комплексных коэффициентов ли- нейного оператора; Ъ"~, „=~у~, у~ 2 ... у~ „~ — вектор комплексных отсчетов наблюдений на предшествующих (текущему к -у) и тактах.
Структура сигнала (19.6) полностью соответствует принципу компенсации (19.3), при этом оценка помехи формируется в виде ~„(г,,) „,) =Р'„'~,,„. С цель получения наилучшей компенсации помехи вектор весовых комплексных коэффициентов р„выбирается таким образом, чтобы минимизировать мощность остаточной помехи в (19.6). Как будет показано в п. 19.3, при существенном превышении мощности помехи над мощностью полезного сигнала оптимальные коэффициенты р„определяются соотношением ~1„= К~,'К~ „, (19.7) где К = М Ъ'„цхге т (19.8) — автокорреляционная матрица входного вектора, рассчитанная для и пред- шествующих текущему моменту времени отсчетов; К~ — М У, ~1~п;~-ьн (19.9) 755 — вектор взаимной корреляции отсчета входного отсчета в А-й момент времени с входным вектором, рассчитанным для и предшествующих текущему моменту времени отсчетов.