Практическая реализация пространственно-временной фильтрации спутниковых навигационных сигналов в реальном времени

Практическая реализация пространственно-временной фильтрации спутниковых навигационных сигналов в реальном времени

Автор: Глушанков Е.И., Царик В.И.

Журнал: Физика волновых процессов и радиотехнические системы @journal-pwp

Статья в выпуске: 2 т.26, 2023 года.

Бесплатный доступ

Обоснование. Задача построения помехозащищенных приемников спутниковых навигационных сигналов является весьма актуальной в связи с повышенной уязвимостью таких сигналов к воздействию помех, количество источников которых постоянно растет. Цель. Построить пространственно-временной адаптивный фильтр и реализовать его работу в реальном времени в составе помехозащищенной спутниковой навигационной системы. Методы. На основе алгоритма пространственной обработки спутниковых сигналов получен пространственно-временной фильтр, приспособленный под реализацию в реальном времени. Описана аппаратура, выбранная для приема спутниковых навигационных сигналов, практической реализации алгоритма фильтрации и демодуляции обработанного сигнала. Проведено компьютерное моделирование фильтрации и демодуляции записей сигналов с использованием полученного алгоритма, а также эксперименты по обработке спутниковых сигналов с разным количеством внешних помех в реальном времени с использованием построенного помехозащищенного приемника. Результаты. В результате моделирования и испытаний построенной установки получены значения характеристик работы системы помехозащищенной навигации, соответствующие качественному решению задачи подавления помех в спутниковом навигационном сигнале. Заключение. Модель цифровой обработки, основанная на полученном пространственно-временном фильтре, адекватно описывает процесс подавления помех в реальном спутниковом сигнале. Полученный помехозащищенный приемник спутниковых навигационных сигналов работоспособен и может использоваться на практике.

Еще

Спутниковая навигация, подавление помех, пространственно-временная фильтрация, плис, работа в реальном времени

Короткий адрес: https://sciup.org/140299344

IDR: 140299344   |   DOI: 10.18469/1810-3189.2023.26.2.64-69

Список литературы Практическая реализация пространственно-временной фильтрации спутниковых навигационных сигналов в реальном времени

  • A survey on coping with intentional interference in satellite navigation for manned and unmanned aircraft / R. Morales-Ferre [et al.] // IEEE Communications Surveys & Tutorials. 2020. Vol. 22, no. 1. P. 249-291. DOI: https://doi.org/10.1109/COMST.2019.2949178.
  • R. Morales-Ferre et al., “A survey on coping with intentional interference in satellite navigation for manned and unmanned aircraft,” IEEE Communications Surveys & Tutorials, vol. 22, no. 1, pp. 249-291, 2020, doi: https://doi.org/10.1109/COMST.2019.2949178.
  • Xu H., Cui X., Lu M. An SDR-based real-time testbed for GNSS adaptive array anti-jamming algorithms accelerated by GPU // Sensors. 2016. Vol. 16, no. 3. P. 356. DOI: https://doi.org/10.3390/s16030356.
  • H. Xu, X. Cui, and M. Lu, “An SDR-based real-time testbed for GNSS adaptive array anti-jamming algorithms acceler,” Sensors, vol. 16, no. 3, pp. 356, 2016, doi: https://doi.org/10.3390/s16030356.
  • Ястребов А., Мякиньков А. Влияние способа размещения компенсационных каналов на качество подавления активных шумовых помех автокомпенсатором в радиолокаторе с антенной решеткой // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2014. Т. 17, №1. C. 67-72.
  • A. Yastrebov and A. Myakin’kov, “Influence of the method of placement of compensation channels on the quality of suppression of active noise interference by an auto-compensator in a radar with an antenna array,” Physics of Wave Processes and Radio Systems, vol. 17, no. 1, pp. 67-72, 2014. (In Russ.).
  • Нечаев Ю., Пешков И. Исследование цифрового диаграммообразования для оптимального помехо- и шумоподавления в антенных решетках различной формы с направленными излучателями // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. 2022. Т. 25, № 2. C. 73-82. DOI: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2022.25.2.73-82.
  • Yu. Nechaev and I. Peshkov, “Study of digital beamforming for optimal interference and noise suppression in antenna arrays of various shapes with directional radiators,” Physics of Wave Processes and Radio Systems, vol. 25, no. 2, pp. 73-82, 2022, doi: https://doi.org/10.18469/1810-3189.2022.25.2.73-82. (In Russ.).
  • Глушанков Е.И., Царик В.И. Анализ качества алгоритмов адаптивной пространственной и пространственно-частотной фильтрации сигналов в системах спутниковой навигации // Труды учебных заведений связи. 2022. Т. 8, № 3. С. 37-43. DOI: https://doi.org/10.31854/1813-324X-2022-8-3-37-43.
  • E. I. Glushankov and V. I. Tsarik, “Analysis of the quality of algorithms for adaptive spatial and spatial-frequency signal filtering in satellite navigation systems,” Trudy uchebnykh zavedeniy svyazi, vol. 8, no. 3, pp. 37-43, 2022, doi: https://doi.org/10.31854/1813-324X-2022-8-3-37-43. (In Russ.).
  • Глушанков Е.И., Царик В.И. Прямые методы адаптации линейных и кольцевых антенных решеток в навигационных спутниковых системах // Известия высших учебных заведений России. Радиоэлектроника. 2023. Т. 26, № 1. С. 6-16. DOI: https://doi.org/10.32603/1993-8985-2023-26-1-6-16.
  • E. I. Glushankov and V. I. Tsarik, “Direct methods for adapting linear and ring antenna arrays in navigation satellite systems,” Izvestiya vysshikh uchebnykh zavedeniy Rossii. Radioelektronika, vol. 26, no. 1, pp. 6-16, 2023, doi: https://doi.org/10.32603/1993-8985-2023-26-1-6-16. (In Russ.).
  • ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / под ред. А.И. Перова, В.Н. Харисова. 4-е изд. М.: Радиотехника, 2010. 800 с.
  • A. I. Perova and V. N. Kharisova, Eds., GLONASS. Principles of Construction and Operation. Moscow: Radiotekhnika, 2010. (In Russ.).
  • A Software-Defined GPS and Galileo Receiver: A Single-Frequency Approach / K. Borre [et al.]. Boston: Birkhäuser, 2007. 188 p.
  • K. Borre et al., A Software-Defined GPS and Galileo Receiver: A Single-Frequency Approach. Boston: Birkhäuser, 2007.
  • Современный эксперимент: подготовка, проведение, анализ результатов / В.Г. Блохин [и др.]; под ред. О.П. Глудкина. М.: Радио и связь, 1997. 232 с.
  • V. G. Blokhin et al., Modern Experiment: Preparation, Conduct, Analysis of Results, O. P. Gludkin, Ed. Moscow: Radio i svyaz’, 1997. (In Russ.).
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp