Раздел №11.2. Алгоритмы слежения за задержкой огибающей (1151969), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Решить задачу синтеза алгоритма ССЗ для BOC-сигнала можно в рамкахметода дополнительной переменной (см. раздел 8 лекций).В соответствии с методикой МДП вместо одного параметра введемрасширенный вектор по задержке: τ c m , где c и m – задержка поTкоду ПСП и поднесущей (меандру) соответственно. В этом случае модельнаблюдения перепишется в виде: tk AGПСП tk c ,k GМ tk m ,k cos 0tk k НС ,k n tk . (11.46)Так же, как и ранее, будем работать в рамках алгоритма РФК, которыйописывается уравнениями (11.35).Введем далее следующий вектор состояния:λ c mv a .T(11.47)Таким образом, в векторе состояния λ вместо одной задержки рассматриваются две независимые задержки c и m (по коду и поднесущей).Причем в компоненты вектора λ в (11.47) связаны следующим образом:d c d mdvv и a.dtdtdt(11.49)Рассмотрим далее в соответствии с принятой методикой синтезадискриминатор и сглаживающий фильтр.Синтез дискриминатора ССЗКак и ранее при наличии ЦИ усредненная по случайному дискретномупараметру НС ,k (символы ЦИ) ФП для совокупности наблюдений ξ1M наинтервале группирования h имеет вид:1 Mp 1M λ k C2 ch 2 t p s t p , λ k , 0 n p 1A M C2 ch 2 t p G ДК t p k cos 0t p k . n p 1(11.50)Векторный дискриминатор в такой ССЗ относительно вектора λ будетиметь вид: ln p 1M λ k λ k1 M th 2 t p GПСП tk c ,k GМ tk m ,k cos 0t p k n p 1M1GПСП tk c ,k GМ tk m ,k cos 0t p k . 2 t p n p 1λ k ln p 1M λ k λ k1 MGПСП t p c ,k tGtcost 2 p 0 p k М km ,k c ,k n p 1MGt1,Мpmk th I t p GПСП tk c ,k cos 0t p k . n2 p 1 m ,k00Таким образом, в отличии от алгоритма ССЗ для BPSK-сигнала,дискриминатора по задержке получается векторным:1 MGПСП t p c ,k GМ tk m ,k cos 0t p k 2 t p c ,k u ,c n p 1uτ .
(11.51)uMGМ t p m ,k ,m 1cos 0t p k t GПСП tk c ,k 2 p n p 1 m ,kТак же как и ранее значения производных функций GПСП t p c ,k ,GМ t p c ,k и, соответственно, конкретный вид дискриминатора по задержкезависит от выбранной модели сигнала огибающей. Некоторые варианты моделейсигналаисоответствующиерассмотрены выше.дискриминационныехарактеристикибылиСинтез сглаживающего фильтра ССЗРассмотрим модель ВС λ наиболее общего вида с учетом формирующихшумов, обусловленных нестабильность ОГ:0c m v n0dλ A λ nλ A v a nv0dta na00 1 0 n n 0 1 0 , n λ , (11.52) nv 0 0 1 0 0 0 na где n , nv и na – независимые БГШ.Обратим внимание на тот факт, что винеровская составляющая позадержке n в динамике ВС это один и тот же формирующий шум как вдинамике задержки кода c , так и в динамике задержки меандра m .Ковариационная матрица вектора формирующих шумов n λ в этом случаеимеет вид:N n ,λ NNT M n λ n λ 00NN0000Nv000.0Na Рассмотрим чуть более подробно структуру рассмотренного алгоритмаССЗ для BOC-сигнала.
Напомним, что BOC-сигнал характеризуется двумяпараметрами m и n – BOC m, n . Указанные параметры определяются как:mfmf, n c ,fbfbгде f b , f c и f m – базовая частота, частота следования символов кода ПСП ичастота меандра соответственно.Уравнения для оценки ВС в дискретном времени имеют вид:u τ λˆ k F λˆ k 1 Dλ ,k u, u 0 , 0 (11.53)где u τ – векторный дискриминатор по задержке (вектор задержек по коду имеандру), определенный выражением (11.51)В матрично-скалярном виде (11.53) можно записать как:ˆc ,k c ,k Dˆ D m ,k m ,k vˆk vk D v aˆk ak D acc mccD DD vD ac mmD vD vDvDvacmmmD a u ,c D a u ,m .Dva 0 Da 0 c(11.54)mВычленим из (11.54) уравнения оценки только для c и m :ˆc ,k c ,k D u ,c D u ,mc(11.55)c mˆm ,k m ,k D u ,c D u ,m .c mmСтруктура алгоритма (11.55) (без учета блока экстраполяции) показана нарисунке 11.6.D cu ,c F λ k ckˆc ,kxxc ,kD c mm ,kxu ,m F λ k mD c mˆm ,kxD mРисунок 11.6Видно (из (11.55) и структуры алгоритма ССЗ), что в общем случае оценкизадержек по коду и меандру оказываются связанными.
Однако, можно показать,что при относительно высокой частоте меандра f m по сравнению с частотой кодаf c , когда m n 4 , оценка задержки меандра слабо зависит от наблюдения покоду, то есть уравнения (11.55) принимают вид:ˆc ,k c ,k D u ,c D u ,mc(11.56)c mˆm ,k m ,k D u ,m .mВ этом случае структура алгоритма ССЗ принимает вид (рисунок 11.7):D cF c F x k cˆc ,kxc ,kxkD c mF m F x k mm,kˆm ,kxDLL mD mРисунок 11.7Таким образом, для BOC m, n -сигналов при m n 4 в схеме слеженияможно выделить независимый контур оценки задержки меандра. Как будетвидно далее (при рассмотрении алгоритма СОС) здесь можно проследитьполную аналогию с алгоритмом комплексной фильтрации задержки кода и фазынесущей (алгоритм СОС), в котором также четко можно выделить независимыйконтур оценки фазы несущей (ФАП).Для BOC m, n -сигналов при m n 13 целесообразно использоватьисходный алгоритм (11.55) со структурой, показанной на рисунке 11.6..