ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования. Под ред. А.И.Перова (2010) (1151961), страница 46
Текст из файла (страница 46)
д. Так, используя потенциальное значение суммарной погрешности определения псевдо дальности, приведенную в табл. 7.4, можно рассчитать потенциальную погрешность определения пространственного положения !сферическая ошибка) потребителя, например, для 4 НС о;Ф„„— - К, „с>., =15,2 м. Аналогичные ошибки определения координат потребителя в горизонтальной плоскости и по высоте: гг„„„„= К„,г„= 8,7 м, о„р, „„= К,,о' = 12,4 м. Литература 7.1. Радиоэлектронные системы: основы построения и функционирования. Справочник/ Под ред. Я.Д Ширмана. — М.: ЗАО «МАКВИС», 1998. 7.2.
Грудинская Г. П. Распространение радиоволн. — М.: Высшая школа, 1975. 73.Долуханов М П. Распространение радиоволн. — М.: Связь, 1972. 7.4. Биос/>ап8Хи. бРБ. ТЬеогу, А18ог!1Ьп>я апд Арр!!саг!оп. — Брг!п8ег-Чег!ад, Вег!!и, 2003. 7.5. б1оЬа1 Роябоп!п8 БуаГеп>: ТЬеогу апг! Арр1!саГ!оп/ Еред Ьу В.%. РагЫпаоп, П. Бр!Псег 1г. — А1АА. 1пс., %ааЬ!п81оп, чо1. 1, 1996.
7.6. 11еи е11уп БК., Вепг В.В. Роспп>епгагюп апг! Резсг!рг!оп о!'1Ье Вепг 1опоарЬег!с Моде!/ АРСЮ -ТК-73-0657, АЕ> 772733, 1973. 7.7. В/1/г~а В., Ваи ег К. апс/ ойегк 1пгегпайопа1 й.е1егепсе 1опоярЬеге — Рааг, Ргезепг апд Рагпег: Е!есггоп!с Репягу/ Адчапсеа !и Брасе КеаеагсЬ, чо1. 13, по. 3 1993. 7.8. Но7>папп- И'е11еп/го/ В., /лсЫепеддег Н., Со11тл./. бРБ ГЬеогу апд Ргасйсе.— Брг1пдег-Ргеза, 'чЧ!еп, 1997. 7.9.
Вагаюч 1'. 1пггос1псгюп го б1оЬа1 ]апач!8аг!оп Баге11йе Буагетп//АбАИЭ ЕСТ11ЙЕ БЕМЕБ 207. Буа1епз ппр1!саг!опа анси !ппочайче арр1!саг!опа о!'ааге11йе пач!8аг!оп. Ь1АТО АбАМ), 1996. 304 Помехоустойчивость аппаратуры потребителей Глава 8 ПОМЕХОУСТОЙЧИВОСТЬ АППАРАТУРЫ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ 8.1. Общие определения и подходы Радиоприемная аппаратура спутниковой навигации, как и любая другая радиоаппаратура, подвержена воздействию радиопомех естественного и искусственного происхождения. Различают помехи, спектр которых расположен в полосе частот спутниковых сигналов, и помехи, спектр которых расположен вне указанной полосы частот (внеполосные помехи). Для борьбы со вторым типом помех в приемнике используют известные методы частотной селекции в высокочастотном тракте, поэтому их воздействие на приемник во многом определяется характеристиками соответствующих полосовых фильтров.
Данный тип помех не рассматривается в настоящей книге. Помехи, спектр которых находится в полосе частот спутниковых сигналов, воздействуют непосредственно на основной тракт обработки навигационного сигнала (обнаружитель, следящие системы) и на характеристики режимов обнаружения и слежения за параметрами сигнала. Поэтому в дальнейшем будем рассматривать именно такие помехи. Под помехоустойчивостью приемника понимают его способность работать в условиях воздействия внешних помех.
В качестве характеристики помехоустойчивости часто принимают граничное (наибольшее) значение отношения мощности помехового сигнала к мощности полезного сигнала К„= Р„~Р,, при котором система еще может решать целевую задачу (в рассматриваемом случае выполнять навигационно-временные определения) с заданными характеристиками. Здесь Р,— мощность полезного сигнала, Є— мощность помехи в полосе частот полезного сигнала. Параметр К„, который иногда называют коэффиииентом подавления, удобно характеризовать в децибелах, поэтому введем К„=1018(К„) дБ.
При отсутствии внешних помех приемник работает в условиях воздействия только внутреннего шума приемника, спектральная плотность которого определяется выражением Л'0 =ИОК, где 1=1,38 10 Вт с/К вЂ” постоянная — 23 Больцмана; Т~ =290К вЂ” температура; К вЂ” коэффициент шума приемника. 20 Обычно полагают К = 2,5 (К = 4 дБ), что дает значение Ж0 =1 10 Вт с или У0 — — 1018(Ф ) = — 200 дБВтЛ"ц. 305 Глава 8 В условиях отсутствия внешних помех приемник сигналов СРНС характеризуется отношением мощности сигнала к спектральной плотности внутРеннего шума приемника (отношение сигнал/шум) а, „= Р, ~Хб Гц или ~,,„, =1018(~,,„,) дБГц. Наиболее просто помехоустойчивость приемника рассчитывается для внешней шумовой помехи.
В этом случае на входе приемника действует внутренний шум приемника со спектральной плотностью У и «внешний» шум со спектральной плотностью Х„. Так как эти шумы не коррелированны, то их воздействие равноценно воздействию одного эквивалентного шума со спектральной плотностью М, = Жо + Ж„. Однако, воздействие различных типов помех на навигационный приемник различно, что приводит разным значениям коэффициента подавления К,. Поэтому, говоря о конкретном значении коэффициента подавления, корректно упоминать для какого типа помехи оно приводится. 8.2. Методика оценки помехоустойчивости навигационного приемника В целях анализа помехоустойчивости навигационный приемник может быть представлен обобщенной схемой, приведенной на рис.
8.1. Блок первичной обработки В режиме слежения за ситиалами Рис. 8.1. Обобщенная схем навигационного приемника для анализа помехоустойчивости Помехи, спектр которых расположен в полосе частот навигационных сигналов, воздействуют, прежде всего, на блок поиска сигналов и на следящие системы за параметрами навигационных сигналов.
И в том и другом случаях, первым блоком, на котором сказывается воздействие помех, является многоканальный коррелятор. Поэтому, сначала необходимо проанализировать воздействие помех на коррелятор. 306 Помехоустойчивость аппаратуры потребителей 8.2.1. Методика оценки влияния помех на коррелятор В общем случае на вход приемника поступает сигнал в,„Я = з„„Я+ з„Я+ в (г), (8.1) где в„„(г) — сигнал от навигационного спутника; в„(~) — помеховый сигнал; в (~) — внутренний шум приемника, который полагается гауссовским с равномерной спектральной плотностью Уо в полосе пропускания ф„' высокочастотной части приемника.
Каждый канал многоканального коррелятора строится по схеме, приведенной на рис. 8.2, где Т„, Я, — синфазная и квадратурная компоненты (см. (б.40)); г, р — оценки задержки и фазы сигнала, формируемые соответствующими следящими системами; Т вЂ” время накопления в корреляторе; й(г)— дальномерный код сигнала, на прием которого настроен данный коррелятор.
Рис. 8.2. Схема коррелятора В дальнейшем удобно рассматривать одну из ветвей коррелятора рис. 8.2, например синфазную, и в непрерывном времени (с целью упрощения математических выкладок). Схема такого коррелятора приведена на рис. 8.3. Рис. 8.3. Упрощенная схема коррелятора 307 На первый вход коррелятора поступает входной сигнал (8.1), в общем случае содержащий: навигационный сигнал в„„(~), шумовую компоненту в (~), обусловленную внутренним шумом приемника, и помеховый сигнал в„(~) . Глава 8 для сигналов, используемых в КНС, для навигационного сигнала справедливо представление в„„(/) =,~2Р, Ь(/ — т,)соя(2~т/",Г+ р, (Г)), (8.2) где Л, гр„т,, Р, — несущая частота, фаза, задержка и мощность принимае- мого навигационного сигнала.
На второй вход коррелятора подается опорный сигнал в„(т), в качестве которого в НАП СРНС используется сигнал, являющийся копией принимаемого навигационного сигнала. Поэтому, при отсутствии ошибок слежения за задержкой, фазой и частотой можно записать в,„(г) = 6(/ — т,) соя(2ут/;~+ р, (~)) .
(8.3) Сигнал на выходе коррелятора в момент времени г), определяется выраже- нием уй Т/2 ~ = Ъ"*я)-Ийз= Х*. И" Яйг'=г-. "-. 'г. <8.4) уй -Т/2 Т/2 где г„„е = ) з,„)г)з„„)г)йг — полезная составляющая, обусловленная прае. — Т/2 мом навигационного сигнала; Т/2 ! г = ) з.„)г)з )з)пг — щУмоваа составлающаа, обУсловленнаа внУт- -Т/2 ренним шумом приемника; Т/2 Х„е = ) з,„)г)з„)г)оз — помеховая составляющая, обусловленная дейст— Т/2 вием дополнительной помехи. В отсутствие внешних помех отношение мощности полезной составляю- 2 Г 2 1 щей (1„„„) к дисперсии 1) =М~(1 „) ~ шумовой составляющей на выходе коррелятора определяет качество работы НАП.
Поэтому введем параметр а..., =( ....,)'/., (8.5) 308 который для краткости будем называть отношением сигнал/шум на выходе коррелятора. При нулевых рассогласованиях опорного сигнала относительно входного навигационного по фазе, частоте и задержке полезная составляющая на выходе коррелятора рис. 8.3 определяется выражением (см. п. П6.1) Помехоустойчивость аппаратуры потребителей (8.6) Соответственно, дисперсия шумовой составляющей равна В. =М,7/а. (8.7) Подставляя (8.6), (8.7) в (8.5), получаем д„=2Р,Т~М, =2д,/ т. (8.8) Отметим, что с теории спутниковой навигации условия работы НАП принято характеризовать параметром а,/ .
Из (8.8) следует, что введенная характеристика Дьш пропорциональна отношению а,/„,. Поэтому, при отсутствии дополнительных помех с точки зрения влияния отношения сигнал/шум а,/ на характеристики НАП можно использовать параметр Д„ При действии дополнительной внешней помехи на выходе коррелятора формируется новая помеховая составляющая 1, „, которую будем характеризовать средним квадратом 1)„= М~1„~~. В этом случае будем характеризовать Г 2 1 условия работы НАП отношением, аналогичным (8.5), но с учетом дополнительной помеховой составляющей, т.е.
( нав,/с) 0с((ш+и) = 1Э (8.9) ш+ и (8.12) 309 которое можно преобразовать к виду 2 ( нав,/с) 1 8.10 ( ) + 14, 1/'д, + В //(1 „) Параметр Д„(,„) будем называть отношением сигнал/помеха+шум на выходе коррелятора. Из (8.10) следует, что влияние дополнительной помехи на отношение сигнал/помеха+шум на выходе коррелятора можно характеризовать коэффициентом к~,=иф„„,) . (8.11) По своей сути это — отношение мощности помеховой составляющей на выходе коррелятора к мощности полезной составляющей на том же выходе.
~2 Учитывая, что (1„„~) -Р, и В„-Р„, где Ри — мощность помехового сигнала, (8.11) можно представить в виде -и/с Чи/с и/с К где с1„/, — — Р„/Р, — отношение помеха/сигнал на входе НАП. Глава 8 Из (8.13) следует, что влияние дополнительной помехи на отношение сигнал/помеха+шум на выходе коррелятора можно характеризовать коэффициентом К„, =И„/И, (8.14) оценивая его значение относительно единицы. 8.2.2.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
