Поиск широкополосных сигналов наземной радионавигационной системы
Автор: Мусонов В.М., Романов А.П.
Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал @vestnik-sibsau
Рубрика: Информатика, вычислительная техника и управление
Статья в выпуске: 3 т.23, 2022 года.
Бесплатный доступ
В представленной работе рассмотрен метод временного поиска широкополосных сигналов при частотной манипуляции с минимальным сдвигом (ЧММС) радионавигационных систем (РНС) наземного базирования. Метод основан на многоальтернативном оптимальном обнаружении сигнала (сигнал может принадлежать к одному из ортогональных сигналов) с использованием оценочно-корреляционного принципа обработки (ОКПО) сигнала в условиях априорной неопределённости. Решена задача представления широкополосного сигнала с ЧММС как сигнала с двойной частотно-фазовой манипуляцией (ЧФМ). Определён закон фазовой манипуляции в форме двоичной последовательности элементов bl кода длины L τ э (в РНС «Спрут» L = 16383 , t э = 2, 5 мкс - длительность элемента сигнала) через закон частотной манипуляции в форме двоичной последовательности элементов dl известного кода длины L. Представление сигнала в форме с ЧФМ позволяет при корреляционной обработке применить замену корреляционного интеграла на интервале [0, L τ э ] на сумму L корреляционных интегралов на интервалах [0, τ э ] или на сумму L поэлементных корреляций. Вычисление поэлементных корреляций позволяет использовать матричный аппарат при ОКПО анализируемого сигнала. При технической реализации процедуры «поиска» отпадает необходимость в формировании 2 L пар опорных квадратурных сигналов при длине L модулирующего кода, а вместо этого производится запоминание пары поэлементных корреляций и за время τ э , согласно элементу dlk кода, циклически сдвинутого на k - 1 элементов, частотной манипуляции и элемента bkl кода, циклически сдвинутого на k - 1 элементов, фазовой манипуляции, производится поблочное накопление L квадратурных корреляций. Использование верхней левой и нижней правой треугольных матриц с бинарными элементами bkl позволяет проводить поиск широкополосных сигналов с ЧММС при дополнительной фазовой манипуляции дискретным информационным сообщением. Приведена структура оптимального алгоритма параллельного поиска при ОКПО широкополосного с ЧММС сигнала с применением матричного аппарата, позволяющего реализовать оптимальный алгоритм «поиска» за время длительности сигнала L τ э в режиме реального времени.
Сигналы с частотно-фазовой манипуляцией, квадратурные корреляции, поэлементные корреляции, бинарная матрица, верхняя (нижняя) треугольная матрица
Короткий адрес: https://sciup.org/148325776
IDR: 148325776 | DOI: 10.31772/2712-8970-2022-23-3-391-408
Список литературы Поиск широкополосных сигналов наземной радионавигационной системы
- Тузов Г. И. Статистическая теория приема сложных сигналов. М.: Советское радио, 1977. 400 с.
- Варакин Л. Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. М.: Радио и связь, 1978. 304 с.
- Журавлёв В. И. Поиск и синхронизация в широкополосных системах связи. М.: Радио и связь, 1986. 241 с.
- Перов А. И. Основы построения спутниковых радионавигационных систем. М.: Радиотехника, 2012. 240 с.
- Лосев, В. В., Бродская Е. Б., Коржик В. И. Поиск и декодирование сложных дискретных сигналов. М.: Радио и связь, 1988. 224 с.
- Ипатов В. П., Казаринов Ю. М., Коломенский Ю. А. Поиск, обнаружение и измерение параметров сигналов в радионавигационных системах. М.: Сов. радио, 1975. 296 с.
- Бондаренко В. Н. Помехоустойчивость приёма спектрально-эффективных шумоподобных сигналов: монография. Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2015. 160 с.
- Бондаренко В. Н. Помехоустойчивость временного дискриминатора шумоподобного сигнала // Радиотехника. 2009. № 5. С. 26-33.
- Макаров С. Б., Цикин И. А. Передача дискретных сообщений по радиоканалам с ограниченной полосой пропускания. М.: Радио и связь, 1988. 304 с.
- Ипатов, В. П., Маругин А. С., Платонов В. Д. Поиск шумоподобных сигналов с минимальной частотной манипуляцией // Радиотехника. 1991. №6. С. 47-49.
- Бондаренко В. Н. Квазиоптимальный алгоритм поиска шумоподобного сигнала с минимальной частотной манипуляцией // Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2007. Вып. 4. С.24-31.
- Osborne W. P., Luntz M. B. Coherent and Noncoherent Detection of CPFSK // IEEE Trans. 1974. Vol. COM-22, No. 8. P. 023-1036.
- Ипатов В. П. Широкополосные системы и кодовое разделение сигналов. М.: Техносфера, 2007. 487 с.
- Шумоподобные сигналы в системах передачи информации / под ред. В. Б. Пестряков. М.: Радио и связь, 1982. 424 с.
- Бронштейн И. Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся вузов. М.: Наука, 1986. 544 с.
- Финк Л. М. Теория передачи дискретных сообщений. М.: Сов. радио, 1975. 727 с.
- Демидович Б. П., Марон И. А. Основы вычислительной математики. М.: Физматгиз, 1963, 660 с.
- Zynq - 7010, Key Featuresand Benefits.