ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования. Под ред. А.И.Перова (2010) (1151961), страница 51
Текст из файла (страница 51)
На рис. 8.13 приведены зависимости помехоустойчивости оптимальной автономной ССФ, синтезированной для заданных значений интенсивности уско- Глава 8 рения потребителя о.п и отношения сигнал/шум. Отметим, что каждой паре значений о„и а, „соответствует свое значе- с~'по ние полосы пропускания ССФ (см. рис. 6.24). Поэтому изменению оп по оси абсцисс на рис. 8.15 соответствует изменение фссф.
~п 1оз.в 1о" 1о 1о" ~ 2 ю 40 60 ао 100 Рис. 8.15, Коэффициент подавления автономной ССФ Из графиков рис. 8.15 видно, что для динамичных потребителей (о.„>4д) помехоустойчивость ССФ составляет 36...37 дБ, а для слабо динамичных (о„<0,58) получаем К„=39...40 дБ. При увеличении ширины спектра сигнала ф,', как следует из (8.75), помехоустойчивость ССФ пропорционально увеличивается. Так, при приеме сигнала с ВТ-кодом помехоустойчивость возрастает в 10 раз.
Из проведенного анализа видно, что при принятой методике расчета помехоустойчивости следящей системы существенными являются два фактора: структура сглаживающего фильтра следящей системы, определяющая операторный коэффициент передачи замкнутой следящей системы, и дисперсия эквивалентных линейных наблюдений, приведенных к параметру, за которым ведется слежение. Поэтому в дальнейшем при расчете помехоустойчивости будут анализироваться в основном эти факторы. 8.8. Помехоустойчивость автономной системы слежения за частотой сигнала Рассмотрим следящую систему за частотой сигнала некогерентного приемника, описанную в п.
6.3.6.3 и использующую сглаживающий фильтр второго порядка. Для такой системы в линеаризованном режиме установившиеся значения коэффициентов усиления ССЧ и дисперсий ошибок фильтрации определя- 340 Помехоустойчивость аппаратуры потребителей ются формулами (6.101), (6.102). Рассмотрим частотный дискриминатор некогерентного приемника (П6.63), для которого дисперсия эквивалентных наблюдений определяется соотношением (6.114).
Для автономной ССФ полагаем е, = 0. Динамическая ошибка фильтрации частоты определяется соотношением 1 (1е) 0 а~и = гг р (ь,)'рк„,; к„, ~рщ~ ' г,Ггк„",' где коэффициенты усиления К„,, К„~ определяются в соответствии с (6.102). Флуктуационная ошибка фильтрации частоты при воздействии внешней шумовой помехи описывается выражением, аналогичным (8.73), ' =Л~,"- ~ж„)ТЛУ„„.
Следовательно, дисперсия ошибки фильтрации частоты при воздействии внешней шумовой помехи определяется соотношением В. = ' „, +а~„*- (ж„)ТЛУ,',„, Я~ (8.76) 2Л(К„,)"' из которого получается следующее выражение для коэффициента подавления ССЧ: к„=т4|,(,'в(т41-1- ~(р,, т)), ~8.77) где В= .О „,р —, Т фссч В =(п~2Т), а фссч определя- 2Л~К„,)"' ется в соответствии с (6.105). Зависимости потенциальной помехоустойчивости автономной ССЧ приведены на рис. 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.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
