Экспериментальное исследование
разработанного алгоритма
Существующие спутники ГЛОНАСС не оборудованы системой БАМИ, а имитатора
сигналов нет, что не позволяет провести эксперимент по обнаружению сигнала
системы БАМИ. В связи с этим отработка обнаружителя осуществлялась на сигнале
GPS L1 C/A, имеющем аналогичную структуру. Кроме численного моделирования
работы обнаружителя сигналов, проведено макетирование обнаружителя в виде
обнаружителя сигнала в программном приёмнике.
Реализация алгоритма
поиска в программном приёмнике
В рамках работы был найден программный приёмник
навигационных сигналов GPS. Данный программный приёмник содержит блок быстрого
поиска навигационного сигнала, построенный по алгоритму, предложенному в данной
работе. Учитывая то, что структура навигационного сигнала GPS во многом сходна
со структурой сигнала БАМИ — также используется фазовая манипуляция сигнала
периодичным дальномерным кодом — данный алгоритм применим и для этого случая. Отличие заключается лишь в параметрах сигнала — дальномерный
код сигнала GPS имеет длительность 1 мс, количество символов кода составляет
1023.
В программном приёмнике перенесённый на промежуточную частоту сигнал
подвергается аналогово-цифровому преобразованию и в таком виде вводится в
компьютер, где осуществляется вся остальная обработка данных. На рисунке 2.14 изображена структура аппаратной части
приёмника. В микросхеме GP2010 осуществляется усиление фильтрация и переносна
низкую промежуточную частоту (1.405 МГц) сигнала GPS, после чего сигнал подвергается аналогово-цифровому преобразованию с
частотой 5.71 МГц и 2 разрядами квантования. На рисунке 2.15 изображена плата радиочастотной части приёмника.
При начале работы программный приёмник осуществляет
обнаружение навигационных сигналов.
Н
иже
приведены параметры блока поиска:
• время накопления сигнала 2 мс;
• количество накапливаемых отсчётов огибающей 8;
• диапазон анализируемых доплеровских частот - ±12.5 кГц;
• количество искомых сигналов 32.
При указанных выше параметрах блок быстрого поиска
осуществляет полный анализ (по всем рассматриваемым сигналам) за 1.5 с.
Известные реализации системы поиска по традиционной схеме на основе
корреляторов в типичных серийных 32-канальных навигационных приёмниках способны
выполнить задачу такого объёма лишь за 27 минут. Таким образом, созданный
программный приёмник выполняет задачу поиска в 1000 раз быстрее.
Для иллюстрации работы блока поиска сигнала программного
приёмника на рисунках 2.16, 2.17, 2.18
изображены накопленные значения для всех ячеек поиска по
частоте и задержке при поиске сигналов №№2, 4 и 1.
На рисунках 2.16, 2.17
чётко
виден максимум, соответствующий сигналу.
На рисунке 2.18
корреляционного максимума нет, что свидетельствует об отсутствии
сигнала. Включённый в момент эксперимента контрольный приёмник показывал
наличие сигналов от спутников №№2, 4, 13, 24, что демонстрирует правильную
работу блока поиска программного приёмника.
