Исследование характеристик шумоподобных сигналов на многопозиционных поднесущих и разработка алгоритмов их обработки для спутниковых радионавигационных систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.12.04, кандидат наук Бойков, Владимир Викторович

• Бойков, Владимир Викторович
• кандидат наук
• 2015

Оглавление диссертации кандидат наук Бойков, Владимир Викторович

Содержание

Сокращения и обозначения

Введение

1.1. Обзор базовых свойств современных СРНС

1.2. Структуры шумоподобных сигналов, применяемых в СРНС

1.3. Структуры меандровых сигналов СРНС

1.4. Формы основных корреляционных пиков меандровых сигналов

1.5. Энергетические спектры одиночных импульсов меандровых сигналов

1.6. Сравнительный анализ характеристик навигационных сигналов

Выводы к главе 1

2. РАЗРАБОТКА МЕАНДРОВЫХ СИГНАЛОВ С МНОГОПОЗИЦИОННЫМИ ПОДНЕСУ ЩИМИ И ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК ИХ КОРРЕЛЯЦИОННЫХ ФУНКЦИЙ

2.1. Структурные свойства навигационных сигналов, формируемых иа основе многопозиционных ПСП

2.2. Исследование формы основного пика АКФ сигналов на основе многопозиционных поднесущих

2.3. Исследование характеристик боковых пиков АКФ и корреляционных свойств сигналов на основе многопозиционных поднесущих

Выводы к главе 2

3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ АНАЛИЗА И ИССЛЕДОВАНИЕ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НАВИГАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ

3.1. Разработка методики анализа энергетических спектров двоичных шумоподобных сигналов

3.2. Спектральные свойства навигационных сигналов на многопозиционных поднесущих 66 Выводы к главе 3

4. РАЗРАБОТКА И АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ КВАЗИОПТИМАЛЬНЫХ УСКОРЕННЫХ АЛГОРОИТМОВ ПОИСКА И ОБНАРУЖЕНИЯ НАВИГАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ

4.1. Взаимодействие элементов структурной схемы устройства поиска и синхронизации шумоподобного сигнала

4.2. Базовый алгоритм работы устройства поиска шумоподобного сигнала

4.3. Ускоренный поиск (обнаружение) шумоподобного сигнала

4.4. Ускоренное обнаружение меандровых сигналов и сигналов с многопозиционными поднесущими

4.5. Сопоставление вычислительной сложности алгоритмов ускоренного обнаружения навигационных сигналов

4.6. Характеристики ускоренного обнаружения сигнала в УПС

Выводы к главе 4

Заключение

Литература

Приложение 1

Приложение 2

Приложение 3

Приложение 4

Сокращения и обозначения

СРНС - Спутниковая Радионавигационная Система

КА - Космический аппарат (спутник) СРНС

ПСП - ПсевдоСлучайная Последовательность

МП - последовательность максимальной длины (М-последовательность)

MC - меандровые сигналы

FDMA - Frequency Division Multiple Access/мультиплексирование с частотным разделением

CDMA — Code Division Multiple Access/мультиплексирование с кодовым разделением

ФМ - фазовая модуляция

ФМн - фазовая манипуляция

ВОС - binary offset carrier modulated

МВОС - Multiplexed ВОС

ТМВОС - Time-Multiplexed ВОС

СВОС - Composite ВОС

AltBOC - сигналы Alternative ВОС

ГЛОНАСС - Глобальная навигационная спутниковая система (GLONASS)

GPS - Global Positioning System (система глобального позиционирования)

Galileo - совместный проект спутниковой системы навигации Европейского

союза и Европейского космического агентства

СлС - сложный сигнал

КФ - корреляционная функция

АКФ - автокорреляционная функция

ВКФ - взаимнокорреляционная функция

ДКФ — двумерная корреляционная функция

АПВ - автоматическая подстройка времени

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование характеристик шумоподобных сигналов на многопозиционных поднесущих и разработка алгоритмов их обработки для спутниковых радионавигационных систем»

Введение

Актуальность исследования. В настоящее время активно разрабатываются и применяются спутниковые радионавигационные системы (СРНС) — это, в частности, GPS, частичная эксплуатация которой началась в 1973 году, ГЛО-НАСС, внедряющаяся Федеральным Космическим Агентством (Росавиакосмос) под эгидой Министерства обороны РФ. Окончательный ввод в эксплуатацию спутниковой группировки европейской многоцелевой навигационной системы GALILEO предполагается в 2020 году. Также введены в эксплуатацию японская Quasi-Zenith Satellite System (QZSS), a также китайская СРНС COMPASS [1-5,711,28,29,31,67,69].

В гражданском сегменте GPS и ГЛОНАСС применяются следующие измерительные сигналы: L1 С/А на несущей частоте 1575,42 МГц при кодовом разделении сигналов спутников (GPS), а также L1 на средней несущей частоте 1602,00 МГц при частотном разделении (ГЛОНАСС). В военном сегменте и для специальных потребителей используют закрытые сигналы P(Y) и L2. На их основе в вышеназванных системах удается обеспечить текущую точность позиционирования 3-5 метров по горизонтали и 5-10 метров по вертикали при покрытии 95% территории земной поверхности [28,44,69].

Но в настоящее время во многих приложениях необходимая точность позиционирования составляет менее метра при реализации единых принципов формирования применяемых сигналов на всех функционирующих СРНС. Это должно привести к качественному скачку в обеспечении электромагнитной совместимости большого числа военных и гражданских СРНС, работающих в L-диапазоне (L1 (1575,42 МГц) и L5 (1176,45 МГц)), а также возможности использования малогабаритных абонентских терминалов для приема сигналов нескольких спутниковых группировок одновременно. Поэтому в последнее время наряду с традиционными шумоподобными сигналами в GPS, Galileo, а также в QZSS используются новые классы радиосигналов, основу которых составляют так называемые ВОС (binary offset carrier modulated) -сигналы. Это собственно ВОС-сигналы, а также МВОС-сигналы (Multiplexed ВОС), разновидностями которых являются ТМВОС-сигналы (Time-Multiplexed ВОС) и СВОС-сигналы (Composite ВОС), а также AltBOC-сигналы (Alternative ВОС) ) [1,2,4,23]. В

частности, сигналы ВОС(Ю,5) и ВОС (1,1) используются во всех вышеперечисленных СРНС, а МВОС(6,1,1/11) - в модернизированной GPS при формировании LlC-сигналов и в Galileo применительно к El OS-сигналам. Сигналы Alt-ВОС( 15,10) применяются в Galileo [4,23-25].

Исследование характеристик новых типов сигналов и разработка устройств их обработки для спутниковых СРНС производилось в работах Betz J. W., Blanco M. A., Cahn Ch. R., Progri F., Brumberg M., Michahon W., Wang J., Avila-Rodriguez J.A., Hein G.W., Wallner S. A., Ярлыкова M.C., Харисова В.H, Перова А.И. Как показал анализ этих работ, основной особенностью ВОС-сигналов является выделение центральной области у основного пика их автокорреляционных функций (АКФ), а у их разновидностей - ТМВОС- и СВОС-сигналов -«обострение» этого пика, по сравнению с традиционными шумоподобными сигналами [1-11,12-27,32-34,37-42]. При этом отношение сигнал/помеха, требующееся для измерения параметров навигационного сигнала с допустимой погрешностью, в системах с ВОС-сигналами при их кодовом разделении достигается при частичном разнесении спектров этих сигналов по частоте. Но при кодовом разделении шумоподобных сигналов традиционного типа основным ресурсом, позволяющим повысить отношение сигнал/помеха, является значение базы измерительного сигнала, которое обеспечивается при увеличении длины обрабатываемой псевдослучайной последовательности (ПСП). Точность измерения задержки таких сигналов повышается также при увеличении ширины их спектра. Поэтому ВОС-сигналы позволяют повысить точность измерения времени и эффективность использования спектра одновременно несколькими навигационными системами, по сравнению с традиционными шумоподобными сигналами, лишь тогда, когда в приемниках пользователей применяются относительно простые алгоритмы обработки при вычислении АКФ сигналов с относительно малыми длинами применяемых ПСП. Но повышение эффективности алгоритма их обработки, в процессе которого происходит измерение задержки по времени и частоты, при учете формы основного пика АКФ применяемого ВОС-сигнала, является проблематичным, по сравнению с традиционными шумоподобными сигналами [43]. Доказано лишь возможное повышение точности измерения задержки ВОС(1,1) в схеме автоматической подстройки времени (АПВ) квазикогерентиого типа [104,105].

В соответствии с вышесказанным актуальной является задача разработки и исследования характеристик новых сигналов для СРЫС, а также устройств их обработки.

Цслыо настоящей работы является расширение класса сигналов, применяемых в СРНС, т.е. рассмотрение возможности их формирования на основе многопозиционных ПСП, позволяющих использовать и многопозиционные подне-сущие ПСП, а также исследование характеристик этих новых модификаций сигналов и разработка устройств их обработки. Предполагается, что они будут обладать улучшенными характеристиками корреляционных функций и энергетических спектров, по сравнению с ВОС-сигналами, что приведет к повышению электромагнитной совместимости СРНС, увеличению помехоустойчивости абонентских приемников и более высокой точности позиционирования.

Задачи исследования. Для достижения вышеуказанной цели в работе решаются следующие задачи:

- анализ структурных свойств шумоподобных сигналов на многопозиционных поднесущих;

- исследование характеристик корреляционных функций многопозиционных ПСП необходимой длины;

- исследование корреляционных свойств шумоподобных сигналов на многопозиционных поднесущих;

- разработка метода анализа и исследования спектральные характеристики шумоподобных сигналов;

- сравнение характеристик сигналов на многопозиционных поднесущих и ВОС-сигналов;

- разработка алгоритмов и устройств ускоренного поиска шумоподобных сигналов, а также анализа их показателей эффективности.

Методы научного исследования. Основные результаты работы получены на основе применения теории спектрального и корреляционного анализа сигналов, статистической радиотехники, теорий вероятностей и математической статистики, а также статистического моделирования. Применялся математический аппарат теории численных методов и линейной алгебры, функций комплексного переменного, теории полей с финитным числом элементов (полей Галуа).

Научные результаты и их новизна

1. В работе предлагается формировать навигационные сигналы с использованием двух ПСП, первая из которых является бинарной, либо многопозиционной и представляет собой основной навигационный код традиционного типа; она модулируется второй (поднесущей) многопознционной ПСП, период которой равен длительности одного элементарного символа первой ПСП.

2. С использованием методов корреляционного анализа сигналов показано, что использование бинарных, либо многопозиционных ПСП и многопозиционных поднесущих для формирования навигационных сигналов, как и двоичных ПСП с меандровыми поднесущими, позволяет выделить центральную область основного пика их АКФ. Остальные значения действительной части АКФ у многопозиционных сигналов в области высокой корреляции (основного пика АКФ) равны нулю, либо в 2...4, а в отдельных случаях и в 5 раз меньше, по сравнению с АКФ меандровых сигналов. При этом выделяющаяся центральная часть основного пика АКФ у многопозиционных сигналов незначительно шире, чем у меандровых.

3. С использованием методов статистической радиотехники и компьютерного моделирования установлено, что применение последовательностей Цирлера, являющихся многопозиционными аналогами двоичных М-последовательностей, позволяет уменьшить значения дисперсий, а также квадратов максимальных значений боковых пиков действительных частей АКФ шумоподобных сигналов в 2 раза.

4. Разработан метод анализа энергетических спектров шумоподобных сигналов, позволяющий выразить их через значения АКФ применяемых ПСП. Его использование позволило установить, что выбор структуры поднесущей позволяет управлять формой и расположением на частотной оси спектральной плотности мощности сигнала. В частности оказывается возможным концентрировать спектр выше или ниже несущей частоты, либо распределить его в относительно широкой полосе частот.

5. Разработаны варианты алгоритмов ускоренного обнаружения (поиска) шумоподобных сигналов с использованием быстрых спектральных преобразований в базисе функций Уолша и Виленкииа-Крестенсона, применимые при обработке как ВОС-сигпалов, так и сигналов на многопозицион-

ных поднесущих. Показано, что вычислительная сложность разработанных алгоритмов на несколько порядков меньше, чем традиционных корреляционных алгоритмов.

Положения, выносимые на защиту

1. Флуктуации действительной части АКФ в области основного корреляционного пика в 3...5 раз меньше у шумоподобных сигналов, формируемых на основе многопозиционных поднесущих ПСП, по сравнению с ВОС-сигналами.

2. Выбор структуры многопозиционной поднесущей позволяет гибко управлять формой энергетического спектра шумоподобного сигнала, например, концентрировать его выше или ниже несущей частоты, либо распределять в относительно широкой полосе частот.

3. Уменьшение дисперсии боковых пиков действительных частей АКФ применяемых многопозиционных ПСП в 2 раза, по сравнению с бинарными ПСП, приведет к улучшению вероятностных характеристик обнаружения соответствующих сигналов в устройствах измерения их задержки по времени, что позволит в 2 раза уменьшить длину обрабатываемых ПСП и пропорционально снизить вычислительную сложность алгоритмов обработки сигналов.

4. Ускоренные алгоритмы обнаружения (поиска) ВОС-сигналов и шумоподобных сигналов на основе многопозиционных поднесущих могут быть реализованы с использованием разработанных модификаций быстрых спектральных преобразований в базисе функций Уолша и Виленкина-Крестеисона.

5. При типичных длинах ПСП, применяемых для формирования навигационных сигналов, выигрыш в вычислительной сложности алгоритмов их обработки на основе быстрых спектральных преобразований, составляет несколько десятков раз по сравнению с традиционным корреляционным алгоритмом.

Практическая ценность. Применение навигационных сигналов, разработанных в диссертации, позволит повысить эффективность алгоритмов их совместного обнаружения и оценки параметров задержки по времени и частоты в

соответствии с методом максимального правдоподобия, по сравнению с ВОС-

9

сигналами. При этом необходимо использовать статистику, соответствующую модулю действительной части их функции неопределенности (ФН). Кроме того, в некогерентных системах автоматической подстройки времени (АПВ) типа «ранний-поздний» для построения дискриминационной характеристики необходимо использовать модуль действительной АКФ сигналов. В квазикогерентных системах АПВ, работающих совместно с ФАПЧ с перекрестными связями — действительную часть АКФ. Рассмотрение вышеуказанных вопросов выходит за рамки данной диссертации.

Стоит отметить, что использование предложенных сигналов далеко не ограничивается СРНС. Они могут применяться там, где необходима повышенная помехозащищенность (увеличение отношения сигнал/помеха на входе решающего устройства на 3 дБ), либо повышенная точность измерения задержки сигналов по времени.

Внедрение результатов работы. Программный комплекс для формирования неприводимых примитивных полиномов как двоичных, так и многопозиционных псевдослучайных последовательностей больших длин и исследования характеристик их авто- и взаимно корреляционных функций, а также разработанные варианты ускоренного поиска шумоподобных сигналов на основе алгоритмов быстрых спектральных преобразований применялись в разработках ФГУП ЦНИИмаш (г.Королев, Московской области) и ООО «СНК Системе», что подтверждено соответствующими актами (приложения 3 и 4).

Апробация диссертации. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих научных конференциях:

- па 3-ей НТК «Технологии информационного общества» (МТУСИ) в Москве в 2009 г.;

- на 5-ой НТК «Технологии информационного общества» (МТУСИ) в 2011 г.;

- на 6-ой НТК «Технологии информационного общества» (МТУСИ) в 2012 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ, в том

числе 3 статьи в научно-технических журналах, входящих в список изданий, рекомендуемых ВАК для публикации результатов диссертационных работ на соискание ученой степени кандидата наук - это журналы: «Радиотехника и электроника» (англоязычный вариант имеет название Journal of Communications Technology and Electronics) (1 статья), «Электросвязь» (1 статья), «Динамика сложных систем - XXI век» (1 статья).

1. АНАЛИЗ ХАРАКТЕРИСТИК ИЗМЕРИТЕЛЬНЫХ СИГНАЛОВ СОВРЕМЕННЫХ СРНС

1.1. Обзор базовых свойств современных СРНС

Системы ГЛОНАСС и GPS разрабатывались по заказу оборонных ведомств СССР и США как системы двойного применения. В дальнейшем, при соответствующем развитии элементарной базы для пользовательских приемников, GPS стала активно применяться в гражданских целях. Система ГЛОНАСС в настоящее время активно развивается в основном за счет широкой государственной поддержки. Это вторая полнофункциональная навигационная система в мире, поскольку системы Galileo и COMPASS, в ближайшие 5 лет не будут обладать полными орбитальными группировками. Однако в будущем использование одновременно сигналов 2-х и более СРНС может быть критически важно, что показано ниже [1-3, 43,44].

СРНС обычно включает три сегмента [29,31]:

• космический сегмент, который представляет собой орбитальную группировку низкоорбитальных искусственных спутников Земли (количество должно быть не менее 24 шт.);

• наземный сегмент управления орбитальной группировкой спутников;

• пользовательские навигационные приемники.

Навигационные приемники могут получать сигналы точного времени, определять свои координаты, включая высоту, скорость и ориентацию в пространстве при наличии сигналов 4-х и более спутников. Пользовательские приемники работают только на прием информации, однако современные устройства могут запрашивать основную информацию по беспроводным сетям передачи данных. В частности, грубые координаты можно получить с учетом положения базовых станций сотовых сетей связи. Таким образом, приемник уже заранее "знает" свое расположение на местности, время и осуществляет поиск только определенных спутников. При этом снижается до нескольких секунд время "холодного" старта. Скорость потока данных у спутников каждой СРНС составляет 50100 бод. Передавать большие объемы информации нет необходимости, так как основная функция приемника - зафиксировать как можно точнее приход сигнала спутника, рассчитать задержку и, как следствие, расстояние [29,68].

В системе ГЛОНАСС используются навигационные спутники, вращающиеся по круговой орбите на высоте примерно 19000 км. Период обращения спутника вокруг Земли составляет около 12 часов. Помимо навигационного передатчика в состав аппаратуры в обязательном порядке входит временной синхронизатор на базе цезиевого стандарта частоты [31,44,69].

Сегмент наземного комплекса управления CPI-IC выполняет следующие функции:

• эфемеридное и частотно-временное обеспечение;

• мониторинг радионавигационного поля;

• радиотелеметрический мониторинг спутников;

• командное и программное радиоуправление спутниками.

Эфемеридное обеспечение спутников означает, что на земле определяются параметры движения спутников и прогнозируются значения этих параметров на заранее определённый промежуток времени. Параметры и их прогноз закладываются в навигационное сообщение, которое передается спутником наряду с передачей навигационного сигнала. Сюда же входят частотно-временные поправки бортовой шкалы времени спутника относительно системного времени.

Американская система GPS и отечественная система ГЛОНАСС аналогичны по своим функциональным возможностям. Их основное назначение - высокоточное определение координат потребителя, составляющих вектора скорости, и привязка к системной шкале времени. Аналогично отечественной, система GPS разработана для Министерства Обороны США и находится под его управлением [10,22]. Как и система ГЛОНАСС, GPS состоит из космического сегмента, наземного командно-измерительного комплекса и сегмента потребителей. Орбитальная группировка GPS состоит из 28 навигационных космических аппаратов. Все они находятся на круговых орбитах с периодом обращения вокруг Земли, равным 12 часам. Высота орбиты каждого спутника равна ~ 2000 км. Космические аппараты системы GPS проходили ряд усовершенствований, которые сказывались на их характеристиках в целом. В табл. 1.1 приведены сравнительные характеристики систем ГЛОНАСС и GPS [29,67].

Таблица 1.1. Сравнительные характеристики систем ГЛОНАСС и GPS

Показатель ГЛОНАСС GPS

Число КА в полной орбитальной группировке 24 24

Число орбитальных плоскостей 3 6

Число КА в каждой плоскости 8 4

Наклонение орбиты 64,8° 55°

Высота орбиты, км 19 130 20 180

Период обращения спутника 11 ч. 15 мин. 44 с 11 ч. 58 мин. 00 с

Метод доступа FDMA CDMA

Несущая частота: Ы Ь2 1598,0625—1604,25 7/9 LI 1575,42 60/77 L1

Поляризация Правосторонняя Правосторонняя

Тип псевдошумовой последовательности ш-последовательность код Голда

Число элементов кода: С/А Р 511 51 1000 1023 2,35x1014

Скорость кодирования, Мбит/с: С/А Р 0,511 5,11 1,023 10,23

Скорость передачи, бит/с 50 50

Вид модуляции BPSK (Манчестер) BPSKNRZ

Структура и рабочие частоты навигационных радиосигналов ГЛОНАСС

В системе ГЛОНАСС используется частотное разделение сигналов (РБМА), излучаемых каждым спутником - двух фазоманипулированных сигналов. Частота первого сигнала лежит в диапазоне Ы ~ 1600 МГц, а частота второго - в диапазоне Ь2 ~ 1250 МГц. Номинальные значения рабочих частот радиосигналов,

передаваемых в диапазонах Ы и Ь2, определяются выражениями [29,31]: /к, =/у +

Л2=/2 + кдГ2к = 0,1>...,24, (1.1)

где к = 0,1 ,...,24 - номера литеров (каналов) рабочих частот спутников; // = 1602 МГц; ¿sfi =9/16 = 0,5625 МГц; f2 = 1246 МГц; д/2 = 7/16 = 0,4375 МГц.

Структура и рабочие частоты навигационных радиосигналов системы GPS

В системе GPS используется кодовое разделение сигналов (CDMA), поэтому все спутники излучают сигналы с одинаковой частотой. Каждый спутник системы GPS излучает два фазоманипулированных сигнала. Частота первого сигнала составляет L1 = 1575,42 МГц, а второго - L2 = 1227,6 МГц. Сигнал несущей частоты L1 модулируется двумя двоичными последовательностями, каждая из которых образована путём суммирования по модулю 2 дальномерного кода и передаваемых системных и навигационных данных, формируемых со скоростью 50 бит/с. На частоте L1 передаются две квадратурные компоненты, бифазно ма-нипулированные двоичными последовательностями. Первая последовательность является суммой по модулю 2 точного дальномерного кода Р- кода или засекреченного кода Y и навигационных данных. Вторая последовательность также является суммой по модулю 2 грубого С/А (открытого) кода и той же последовательности навигационных данных. Каждый спутник использует свойственные только ему дальномерные коды С/А н P(Y), что и позволяет разделять спутниковые сигналы. В процессе формирования точного дальномерного P(Y) кода одновременно формируются метки времени спутникового сигнала[28].

Определение координат потребителя

Для определения координат потребителя необходимо знать координаты спутников (не менее 4) и дальность от потребителя до каждого видимого спутника. Для того, чтобы потребитель мог определить координаты спутников, излучаемые ими навигационные сигналы модулируются сообщениями о параметрах их движения. В аппаратуре потребителя происходит выделение этих сообщений и определение координат спутников на нужный момент времени. Координаты и составляющие вектора скорости меняются очень быстро, поэтому сообщения о параметрах движения спутников содержат сведения не об их координатах и составляющих вектора скорости, а информацию о параметрах некоторой модели, аппроксимирующей траекторию движения КА на достаточно

большом интервале времени (около 30 минут). Параметры аппроксимирующей модели меняются достаточно медленно, и их можно считать постоянными на интервале аппроксимации.

Как было сказано выше, для определения координат потребителя необходимо знать координаты спутников (не менее 4) и дальность от потребителя до каждого видимого спутника. Каждый спутник можно представить в виде точечного излучателя. В этом случае фронт электромагнитной волны будет сферическим. Точкой пересечения двух сфер будет та, в которой находится потребитель. Высота орбит спутников порядока 20000 км. Следовательно, вторую точку пересечения окружностей можно отбросить на основе априорных сведений, так как она находится далеко в космосе [28].

"г

Дифференциальный режим

Спутниковые навигационные системы позволяют потребителю получить координаты с точностью порядка 5-10 м. Однако для многих задач, особенно для навигации в городах, требуется большая точность. Один из основных методов повышения точности определения местонахождения объекта основан па применении известного в радионавигации принципа дифференциальных навигационных измерений [28].

Дифференциальный режим позволяет установить координаты с точностью до 3 м в динамической навигационной обстановке и до 1 м - в стационарных условиях. Дифференциальный режим реализуется с помощью контрольного приёмника, называемого опорной станцией. Она располагается в пункте с известными координатами, в том же районе, что и основной приёмник. Сравнивая известные координаты (полученные в результате прецизионной геодезической съёмки) с измеренными, опорная станция вычисляет поправки, которые передаются потребителям по радиоканалу в заранее оговоренном формате.

Аппаратура потребителя принимает от опорной станции дифференциальные поправки и учитывает их при определении местонахождения потребителя. Результаты, полученные с помощью дифференциального метода, в значительной степени зависят от расстояния между объектом и опорной станцией. Применение этого метода наиболее эффективно, когда преобладающими являются систематические ошибки, обусловленные внешними (по отношению к приёмнику)

причинами. По экспериментальным данным, опорную станцию рекомендуется располагать не далее 500 км от объекта.

В настоящее время существует множество шнрокозонных, региональных и локальных дифференциальных систем. В качестве шнрокозонных стоит отметить такие системы, как американская WAAS, европейская EGNOS и японская MSAS. Эти системы используют геостационарные спутники для передачи поправок всем потребителям, находящимся в зоне их покрытия.

Региональные системы предназначены для навигационного обеспечения отдельных участков земной поверхности. Обычно региональные системы используют в крупных городах, па транспортных магистралях и судоходных реках, в портах и по берегу морей и океанов. Диаметр рабочей зоны региональной системы обычно составляет от 500 до 2000 км. Она может иметь в своём составе одну или несколько опорных станций.

Локальные системы имеют максимальный радиус действия от 50 до 220 км. Они включают обычно одну базовую станцию. Локальные системы обычно разделяют по способу их применения: морские, авиационные и геодезические локальные дифференциальные станции [28,29,44].

1.2. Структуры шумоподобных сигналов, применяемых в СРНС

Так как сигнал от спутника до потребителя проходит примерно 20 000 км, необходимо накапливать его энергию в течение значительного времени порядка десятков микросекунд [64,70]. В результате этого приемник обнаруживает сигнал КА, даже тогда, когда отношение сигнал/шум на его входе существенно меньше единицы. В настоящее время применяются двоичные фазоманипулиро-ванные (ФМн) сигналы, для формирования которых используются ПСП. Это, как правило, бинарные М-последователыюсти (МП) и подобные им, построенные с помощью регистров сдвига [30,62,72,74,75,90].

МП может быть сформирована системой, состоящей из регистра сдвига, сумматоров и контура обратной связи (рис. 1.1). Длина МП составляет М ~ 2" -1, где п - количество ячеек памяти в регистре сдвига, 2 - количество символов в алфавите МП. Значок ^Ш) в схемах обозначает сумматор по mod 2.

Тактовый генератор

ЯчейкаО

Ячейка! I, ЯчеГгка2

Ячейка П

Выход системы

Рис. 1.1. Структурная схема генератора МП.

Рассмотрим генератор МП, состоящий из п=4 ячеек памяти и к=1 сумматоров по mod 2 (рис 1.2). Работа генератора осуществляется следующим образом: - с каждым новым тактом генератора (тактового генератора) содержимое регистра сдвигается на одну позицию вправо, а содержимое ячеек 3 и 4 суммируется по mod 2. Результат суммирования по обратной связи подается на ячейку 1. Итоговая последовательность - это то, что формируется на выходе из ячейки 4. Пусть в ячейках записана двоичная последовательность 1,0,0,0 в качестве начального блока.

Рис. 1.2. Формирование М-последовательности с помощью сдвигового регистра с 4 ячейками памяти

Тогда на выходе ячейки 4 при каждом новом такте будем иметь: 00010011001111. Длина (период) полученной последовательности равна 15, что

соответствует максимально возможной длине 24 -1 = 15 ПСП, формируемой регистром сдвига с 4-мя ячейками памяти.

Периодическая АКФ МП практически не имеет боковых пиков. Их значения равны -1. Апериодическая АКФ данной МП приведена на рис. 1.3.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бойков, Владимир Викторович, 2015 год

Литература

1. Ярлыков М.С. Меандровые шумоподобные сигналы (ВОС-сигналы) в новых спутниковых радионавигационных системах. - М.: Радиотехника. -2007.-№8.

2. Ярлыков М.С. Характеристики меандровых сигналов (ВОС-сигналов) в спутниковых радионавигационных системах нового поколения. - М.: Радиотехника. — 2008. - №8.

3. Ярлыков М.С. Косинусные меандровые шумоподобные сигналы (CosBOC-сигналы) в спутниковых радионавигационных системах нового поколения. -М.: Радиотехника. -2009. -№7.

4. Ярлыков М.С. Комплексные меандровые псевдослучайные последовательности и Alt-BOC-модуляция в спутниковых радионавигационных системах нового поколения. — М.: Радиотехника и Электроника. — 2011. — №2.

5. Gerein N., Olynik М., Clayton М. Galileo ВОС(1, 1) Prototype Receiver Development. - Proceeding of the Institute of Navigation's GNSS, September 2004.

6. Burian A., Lohan E., Renfors M. Filter Design Considerations for Acquisition of BOC - modulated Galileo Signals. - CD ROM. Proceeding of the 16 Annual IEEE International Symposium on Personal and Mobile Radio Communications, Berlin, Germany, September 2005.

7. Barker B.C., Betz J.W., Clark IE., Correia J.T., Gillis J.O., Lazar S., Rehborn K. A. Overview of the GPS M Code Signal.Proceeding of the National Technical Meeting of the Institute ofNavigation (ION - NTM'2000), January 2000.

8. lie in G.W., Avila-Rodriguez J. A., Wallner S. et al. MBOC: The New Optimized Spreading Modulation Recommended for Galileo LI OS and GPS L1C. - Proceeding of the Position Location and Navigation Symposium of the Institute ofNavigation, April 2006.

9. Hein G.W., Irsigler I., Avila-Rodriguez J.A., Performance of Galileo LI Signal Candidates. - Proceeding of the European Navigation Conference GNSS, Rotterdam, The Netherlands, May 2004.

10. Avila-Rodriguez J. A. The MBOC Modulation. A Final Touch for the Galileo Frequency and Signal Plan. - Inside GNSS. - September 2007.

11. Burian A., Lohan E.f , Renfors I. Oversampling Limits for Binary Offset Carrier Modulation for the Acquisition of Galileo Signals. - CD ROM. Proceeding

of Nordic Radio Symposium and Finnish Wireless Communications Workshop, Ou-lu, Finland, August 2004.

12. Голубов Б.И., Ефимов А.В., Скворцов В.А. Ряды и преобразования Уо-лша. Теория и применения. - М.: Наука, 1987.

13. Betz J. W. // Proc. National Technical Meeting of the Inst, of Navigation (ION-NTM"99), Fairfax: ION, 1999. P.639.

14. Betz J. W., Blanco M. A., Cahn Ch. R. // Proc. 19 th Int. Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation (ION GNSS 2006). Fairfax: ION, 2006. P. 2008.

15. Betz J.W. The Offset Carrier Modulation for GPS Modernization. -Proceeding of the National Technical Meeting of the Institute of Navigation (ION -NTM99). - January 1999. - P.639.

16. Betz J.W. Description of the LI С signal. - ION GNSS 2006.

17. Galileo Open Service, Signal In Space Interface Control Document. - OS SIS ICD. - Draft 1. - European Space Agency. - February 2008.

18. Progri 1. F., Brumberg M. С Michahon W., Wang J. A. //Proc. National Technical Meeting of the Institute of Navigation (ION NTM'2007)/ Fairfax: ION, 2007. P. 2045.

19. Avila-Rodriguez J.A., Hein G.W., Wallner S. // Inside GNSS. 2007. V. 2. №5. P.43.

20. Bet: J. W., Blanco M. A.. Cahn Ch. R. et al. Description of the LIC Signal. -Proceedings of the 19th International Technical Meeting of the Satellite Division of the Institute of Navigation, ION GNSS. September 2006.

21. Wallner S., Hein G W„ Avila - Rodriguez J-A. Interference Computations between Several GNSS Systems. Proceedings of European Space Agency, Navitec 2006, Noordwijk, the Netherlands, Dec. 2006.

22. Progri 1. F., Brumberg M. С Michahon W. /?.. Wang J A Theoretical Survey of the Spreading Modulation of the New GPS Signals (LIC, L2C, and L5). - Proceedings of the National Technical Meeting of the Institute of Navigation (ION NTM'2007), January 2007,

23. Betz J. W. Binary Offset Carrier Modulations tor Radionavigation. - Navigation, Journal of ION, Vol. 48, № 4, Winter 2001 2002.

24. BetzJ.W. The Offset Carrier Modulation for GPS Modernization. - Proceeding of the National Technical Meeting of the Institute of Navigation, ION NTM'99, January 1999.

25. Gerein N., Olynik Af. Clayton M, Galileo BOC(l,l) Prototype Receiver Development. - Proceeding of the Institute of Navigation, ION GNSS, September 2004.

26. Barker B.C., BetzJ.W., ClarklE. et al. Overview of the GPS M Code Signal. - Proceeding of the National Technical Meeting of the Institute of Navigation, ION -NTM'2000, January 2000.

27. Ries L, Lestarquit L, Erhard P. et al. A Software Simulation Tool for GNSS 2 BOC - signal Analysis. - Proceedings of the Institute of Navigation, ION GPS 2002, Portland, USA, September 2002.

28. Шебгиаевнч B.C., Дмитриев П.П., Иванцевич H.B. и др. Сетевые спутниковые радионавигационные системы. 2-е изд. - М.: Радио и связь, 1993.

29. Бакитько Р.В., Булавский Н.Т., Горев А.П. и др. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования, М.: Радиотехника, 2005.

30. Варакин Л.Е. Системы связи с шумоподобными сигналами. • М.: Радио и связь, 1985.

31. Бикитько Р.В., Вулавский П.Т., Горев А.П. и др. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования. - М.: Радиотехника, 2005.

32. Burian A., Lohan £".. Renfors М. Oversampling Limits for Binary Offset Carrier Modulation for the Acquisition of Galileo Signals. - CD ROM, Proceeding of Nordic Radio Symposium and Finnish Wireless Communications Workshop, Ou-lu, Finland, August 2004.

33. Seidl L. Experimental Galileo Receiver. - In Radioelektronika 2006 - Conference Proceedings, Slovak University of Technology, Bratislava, 2006.

34. Hein G.W., Irsigler M., Avila Rodriguez J. - А.. Рапу Т. Performance of Galileo LI Signal Candidates. 1 Proceeding of the European Navigation Conference GNSS, Rotterdam, The Netherlands, May 2004.

35. Варакин Л.Е. Теория сложных сигналов. - М.: Сов. радио, 1970.

36. Алексеев A.M., Шереметьев А.Г., Тузов Г.И., Глазов Б.И. Теория и применение псевдослучайных сигналов. - М,: Наука, 1969.

37. Hein G.W., Godet J., Issler J.-L et al. Status of Galileo Frequency and Signal Design. - Proceedings of the Institute ofNavigation, GPS 2002, Portland, USA, September 2002.

38. Sleewaegen J.-M., Wim De Wilde, Hollreiser M. Galileo AltBOC Receiver. - Proceedings of the European Navigation Conference GNSS 2004, Rotterdam, Holland, May 2004.

39. Fante R. L. Unambiguous Tracker for GPS Binary Offset Carrier Signals.-Proceedings of the National Technical Meeting of the Institute ofNavigation, ION NTM42003, Albuquerque, New Mexico, June 2003.

40. Bella P. A., Fante R. L Code Tracking Performance for Novel Unambiguous M - Code Time Discriminators. - Technical Papers, the Mitre Corporation, February, 2005.

41. Avila - Rodriguez J A. Wallner S„ Hein G. W. et al. CBOC an Implementation of MBOC. - in First Centre National D'Etudes Spatiales (CNES) Workshop on Galileo Signals and Signal Processing, Toulouse, France, October 2006.

42. Lohan Renfors M. Correlation Properties of Multiplexed Binary Offset Carrier (MBOC) Modulation, in 13th European Wireless Conference 2007 (EW 2007), Paris, France, April, 2007.

43. Горгадзе С.Ф., Бойков B.B. Измерительные сигналы с многопозициои-ными подиесущими для спутниковых радионавигационных систем. - М.: Радиотехника и электроника, №2, 2014.

44. Шахгильдян В.В., Бойков В.В. ГЛОНАСС: перспективы использования новых CDMA-сигналов. - М.: Электросвязь, №1, 2011.

45. Болнокин В.Е., Малиничев Д.М., Бойков В.В. Анализ корреляционных свойств многозначных М-последовательностей. - М.: Динамика сложных систем-XXI век, №4, 2012.

46. Бойков В.В. 3-я НТК «Технологии информационного общества», МТУСИ, 2009, доклад "Некоторые корреляционные свойства многозначных М-последователыюстей"

47. Бойков В.В. 5-я НТК «Технологии информационного общества», МТУ СИ,2011, доклад "Меандровые шумоподобиые сигналы в глобальных спутниковых навигационных системах"

48. Бойков В.В. 6-я НТК «Технологии информационного общества», МТУСИ, 2012, доклад "Системы дифференциальной коррекции в глобальных спутниковых навигационных системах"

49. Смирнов Н.И., Горгадзе С.Ф. Ускоренное обнаружение сверхдлинпых псевдослучайных последовательностей в спутниковых системах персональной радиосвязи с синхронным кодовым разделением каналов// Электросвязь, 1998, №5.

50. Смирнов НИ., Горгадзе С.Ф. Ускоренное обнаружение сверхдлинных синхросигналов и идентификация абонентских станций в спутниковых системах персональной радиосвязи с синхронным кодовым разделением// Радиотехника и электроника, 1998, №12.

51. Смирнов II.И., Горгадзе С.Ф. Закономерности в характеристиках энергетических спектров совокупности шумоподобных сигналов// Радиотехника и электроника, 1990, №4.

52. Смирнов Н.И, Горгадзе С.Ф. Сравнение характеристик спектров различных типов шумоподобных сигналов// Радиотехника, 1990, №6.

53. Смирнов Н.И., Горгадзе С.Ф. Сравнение характеристик спектров простых и сложных сигналов//Радиоэлектроника (Изв. вузов), 1991, №4.

54. Горгадзе С.Ф. Исследование статистических характеристик спектров фазоманипулированных сложных сигналов в различных режимах работы радиотехнической системы// в Сб. "Методы и алгоритмы цифровой обработки и передачи информации". - Деп. в ЦНТИ "Информсвязь", 01.12.87, №1220-св.

55. Смирнов НИ., Горгадзе С.Ф. Спектральные свойства ШПС. Учебное пособие. - М.: Изд. Московского института связи, 1989.

56. Смирнов Н.И., Горгадзе С.Ф., Мельник С.В. Алгоритмы формирования, авто- и взаимно корреляционные и спектральные свойства многомерных составных шумоподобных сигналов//В сб.: Тезисы докладов Международного форума информатизации, секция "Телекоммуникационные и вычислительные системы"(Москва). - М.: Информсвязь, 1993.

57. Смирнов Н.И. О закономерностях в статистических характеристиках корреляционных функций случайных и псевдослучайных последовательностей// Радиотехниа и электроника, 1972,№8.

58. Смирнов Н.И. Характеристики двумерных корреляционных функций сложных сигналов//Радиотехника, 1974,№12.

59. Смирнов Н.И., Голубков I-I.A. О свойствах составных последовательностей// Радиотехника и электроника, 1973,№1.

60. Смирнов H.H. Статистические характеристики корреляционных функций последовательностей с большим ансамблем// Радиотехника и электроника, 1970,№7.

61. Смирнов Н.И. Корреляционные свойства последовательностей с большим ансамблем// Радиотехника, 1972, №6.

62. Смирнов H.H., Голубков H.A. Корреляционные свойства сегментов М-последовательностей// Радиотехника, 1973,№6.

63. Горгадзе С.Ф. Повышение эффективности спутниковых радиосистем при использовании синхронного кодового разделения шумоподобный сложных сигналов. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук - МИЭТ(ТУ) - 2002.

64. Варакин JI.E. Системы связи с шумоподобными сигналами. - М.: Радио и связь, 1985.

65. Шумоподобные сигналы в системах передачи информации/ Под ред. В.Б.Пестрякова.- М.: Сов.радио, 1973.

66. Писарев А. ГЛОНАСС: нельзя ждать, пока проснутся конкуренты. -CNews: Обзоры и обозрения. - Октябрь 2010.

67. Свириденко В. Перспективы российского рынка ГЛОНАСС-GPS приемников: мнение разработчика. - М: ЭЛЕКТРОНИКА: Наука, Технология, Бизнес. - Январь 2010.

68. Чеберко И., Каштанов М. Точность ГЛОНАСС стала сравнима с GPS, показали результаты контрольных тестов. - М: Газета "Маркер". - 11 октября 2010.

69. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования/ Под ред. А.И. Перова и В.Н.Харисова. М.: Радиотехника, 2005.

70. Ипатов В.П. Широкополосные системы и кодовое разделение сигналов. Принципы и приложения. М.: Техносфера, 2007.

71. CDMA: прошлое, настоящее, будущее/ Под ред. Л.Е.Варакина, Ю.С.Шинакова. М.:МАС, 2003.

72. Цирлер Н. Линейные возвратные последовательности. Кибернетический сборник. М.: Изд-во иностр. лит., 1963. №6. С.55.

73. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники. М.: Радио и связь, 1989.

74. Сарвейт Д., Пурсли М. Взаимно корреляционные свойства псевдослучайных и родственных им последовательностей - М.: ТИИЭР, 1980, №5.

75. Дядюнов Н.Г., Сенин А.И. Ортогональные и квазиортогональные сигналы/ Под ред. Е.М. Тарасенко. - М.: Связь, 1977.

76. Немировский М.С. Цифровая передача информации.-М.: Связь, 1980.

77. Тепляков И.М., Рощин Б.В. и др. Радиосистемы передачи информации. - М.: Радио и связь, 1982.

78. Трахтман A.M., Трахтман В.А. Теория дискретных сигналов на конечных интервалах. - М.: Сов. радио, 1975.

79. Горгадзе С.Ф. Характеристики энергетических спектров шумоподоб-ных сигналов- М.: Электросвязь, 1988, №5.

80. Смирнов Н.И., Горгадзе С.Ф. Энергетические спектры шумоподобных сигналов различных типов - М.: Радиотехника и электроника, 1990, №3.

81. Левин Б.Р. Теория случайных процессов и ее применение в радиотехнике. - М.: Сов. радио, 1960.

82. Миддлтон Д. Введение в статистическую теорию связи. Том 1. - М.: Сов. радио, 1961.

83. Миддлтон Д. Введение в статистическую теорию связи. Том 2. - М.: Сов. радио, 1962.

84. Помехозащищенность радиосистем со сложными сигналами/ Под ред. Г.И.Тузова. - М.: Радио и связь, 1985.

85. Трахтман A.M. Введение в обобщенную спектральную теорию сигналов. - М.: Сов. радио, 1972.

86. Robin А. Dillard. Detectability of Spread Spectrum Signals - M.: IEEE Transactions on aerospace end electronic systems, 1979,№4.

87. Воронин A.A. О спектрах псевдослучайных двоичных последовательностей - М.: Электросвязь, 1965,№2.

88. Финк Л.М. Теория передачи дискретных сообщений. - М.: Сов. радио, 1970.

89. Фрэнке Р. Теория сигналов. - М.: Сов. радио, 1974.

90. Архипов H.A., Свердлик М.Б., Слока В.К. Новые структурные свойства М-последовательностей - М.: Радиотехника и электроника, 1978, №11.

91. Ярмолышк В.Ы. Свойство сдвига и сложения М-последовательностей// Радиотехника, 1986, №6.

92. Бессарабова А.А., Клыков М.В. О свойстве сдвига и сложения М-последовательностей - М.: Радиотехника, 1984,№ 6.

93. Канатова JI.B., Литвинов В.А, Финк Л.М. Быстрое корреляционное декодирование р-ичных кодов максимальной длины - М.: Проблемы передачи информации, 1986, т.22, вып.2.

94. Нуссбаумер Г. Быстрое преобразование Фурье и алгоритмы вычисления сверток . - М.: Радио и связь, 1985.

95. Pearce Н.М., Restenboot М.Р. The Threshold decoding Extimator for sinchronisation with Binary Linear Recursive sequences - M.: International Conf. on Communications, Monreal, Canada, 1971,June.

96. Fredricsson S.A. Pseudo-Randomness Properties of Binary Shift-Reistor Sequences - M.: IEEE Transactions on communications, 1975,№1.

97. Семаков H.B., Зайцев Г.В., Зиновьев В.А. Корреляционное декодирование блочных кодов методом быстрого преобразования Фурье-Адамара - М.: В сб.: Тезисы докладов IV Симпозиума по проблеме избыточности в информационных системах. - Ленинград, 1970.

98. Шеннон К. Математическая теория связи - М.: В кн. К.Шеннона "Работы по теории информации и кибернетике". - М.: Иностранная литература, 1963.

99. Касами Т., Токура Н. И др. Теория кодирования.- М.: Мир, 1978.

100. Фрэнк Р. Многофазные коды с хорошими непериодическими корреляционными свойствами - М.: Зарубежная радиоэлектроника, 1963, №12.

101. Barker R.N. Groupsynchronizing of binary digital system - M.: Communication theory.- London, 1953.

102. Голей M. Дополнительные кодовые последовательности// IRE Transactions on Information Theory, 1961, №2.

103. Гаймюллер P. Многофазные импульсные коды с хорошими периодическими корреляционными свойствами - М.: IRE Trans. On Information Theory, 1961, №4.

104. Перов А.И., Захарова E.B., Шатилов А.Ю. Анализ точности задержки навигационного сигнала с модуляцией ВОС(1,1) для различных типов дискриминаторов задержки. - М.: Радиотехника, 2011, JV°6.

Ю5.Перов А.И., Болденков E.H. Сравнительный анализ характеристик приема сигналов спутниковых навигационных систем смодуляцией BPSK(n) и ВОС(т,п)нализ точности задержки навигационного сигнала с модуляцией ВОС(1,1). - М.: Радиотехника, 2008, №7.

106. Лезин А.П. Цифровые фильтры и накопители импульсных сигналов. М.: Радио и связь, 1978.

107. Лосев В.В, Бродская Е.Б., Коржик В.И. Поиск и декодирование сложных дискретных сигналов/Под ред. В.И.Коржика. - М.: Радио и связь, 1988.

108. Смирнов Н.И., Горгадзе С.Ф. Ускоренное обнаружение сверхдлиипых синхросигналов и идентификация абонентских станций в спутниковых системах персональной радиосвязи с синхронным кодовым разделением// Радиотехника и электроника, 1998, №12.

109. Смирнов Н.И., Горгадзе С.Ф. Методы первичной синхронизации в мобильных и спутниковых системах связи третьего поколения с МДКР// Электросвязь, 2001, №6.

110. Горгадзе С.Ф. Асимметричные модификации обобщенного быстрого преобразования Фурье и Фурье-Адамара// Радиотехника и электропика. -М: 2006, №3.

111. Горгадзе С.Ф. Обнаружение-различение адресных сложных сигналов при многостапционпом доступе с кодовым разделением с использованием быстрых спектральных преобразований// Радиотехника и электроника, 2006, №4.

112. Малипичев Д.М., Бойков В.В., Елисеенков A.B. Исследование автокорреляционных свойств сложных сигналов, в сборнике тезисов докладов 10-й Международной конференции и выставки «Цифровая обработка сигналов и ее применение», 26-28 марта 2008 г., Москва, том: Х-1, стр. 144-145.

113. Малиничев Д.М., Бойков В.В., Елисеенков A.B. Исследование цифровых фильтров, реализующих некоторые модульные алгоритмы, в сборнике тезисов докладов 10-й Международной конференции и выставки «Цифровая обработка сигналов и ее применение», 26-28 марта 2008 г., Москва, том: Х-1, стр.2728.

114. Малиничев Д.М., Бойков В.В., Доан Ван Нгунг, Май Суан Санг Исследование свойств некоторых видов сложных сигналов, в сборнике тезисов докла-

дов 61-й Научной сессии, посвященной Дню радио, 17-18 мая 2006 г., Москва, стр.183.

115. Бойков В.В. Эффективность спутниковых систем передачи информации со сложными сигналами, в сборнике тезисов докладов 63-й Научной сессии, посвященной Дню радио, 14-15 мая 2008 г., Москва, стр.113-114.

116. Горгадзе С.Ф., Бойков В.В. Анализ эффективности спутниковых подвижных систем связи с многостанционным доступом на основе кодового разделения каналов, в сборнике тезисов докладов 63-й Научной сессии, посвященной Дню радио, 14-15 мая 2008 г., Москва, стр.112-113.

117. Горгадзе С.Ф., Бойков В.В. Исследование характеристик интермодуляционных помех при нелинейных преобразованиях сложных сигналов, в сборнике тезисов докладов московской отраслевой научно-технической конференции «Технологии информационного сообщества», 23-25 апреля 2007 г., Москва, стр.62-63.

118. Малиничев Д.М., Бойков В.В., Елисеенков А.В. Новый вариант цифрового программируемого фильтра, в сборнике тезисов докладов второй отраслевой научно-технической конференции «Технологии информационного сообщества», 13-15 февраля 2008 г., Москва, стр.353-354.

Программа для вычисления АКФ и ВКФ язык VBasic

Function fCor(a As Variant, n As Integer, 1 As Integer, r As Integer) As Double

Dim s As Double Dim i, ii, aa As Integer

s = 0

For i = 1 To 1

ii = i + n aa = 1

If ii > 1 Then aa = 0 ii = ii - 1 End If

s = s + aa * Cos((a(ii) - a(i)) * 2 * 3.14159265358 / r)

Rem s = s + aa * Cos(a(ii) * 2 * 3.14159265358 / r) * Cos(a(i) * 2 * 3.14159265358 / r) Next i

fCor = s

End Function

Таблицы полиномов для построения ПСП с характеристиками АКФ

Полиномы 2*11-1 =2047 макс мин Среднее значение по модулю Среднеквадратичное значение

11111101001 51,0 52,0 14,4 18,5

01001010101 52,0 53,0 15,4 18,9

10100101101 53,0 54,0 15,1 ■ 18,8

00011000111 54,0 55,0 14,5 18,5

10010010111 53,0 54,0 14,9 18,7

11001001011 59,0 60,0 14,3 18,7

10011001101 48,0 49,0 14,9 18,5

00010111111 52,0 53,0 14,8 18,6

01001011111 49,0 50,0 15,3 ' 18,9

10000001011 48,0 49,0 15,1 18,6

Средний результат по совокупности полиномов 51,9 52,9 14,9 18,7

Полиномы 3*7-1 = 2186 макс мин Среднее значение по модулю Среднеквадратичное значение макс мин Среднее значение по модулю Среднеквадратичное значение

0000102 25,0 26,0 7,8 9,6 25,0 27,0 7,9 9,7

0000212 29,0 30,0 7,5 9,6 30,0 29,5 7,8 9,7

0001112 25,0 26,0 7,8 9,7 24,0 25,5 8,0 9,8

2220122 26,0 27,0 7,6 9,4 26,0 30,5 7,6 9,6

1111202 27,0 28,0 7,8 9,7 27,5 28,0 8,0 9,8

2100102 27,5 28,5 8,0 9,8 27,0 29,0 8,0 9,8

1020212 25,5 26,5 7,9 9,7 26,0 26,5 7,9 9,7

2200212 26,0 27,0 7,7 9,4 24,0 26,5 7,9 9,7

1210122 24,5 25,5 7,8 9,5 24,5 24,0 7,9 9,8

0011012 24,0 25,0 7,7 9,5 25,5 26,5 8,1 9,9

Средний результат по совокупности полиномов 26,0 27,0 7,8 9,6 26,0 27,3 7,9 9,8

Полная длина С обрезкой до длины 2047

Полиномы 5*5-1 = 3124 макс мин Среднее значение по модулю Среднеквадратичное значение макс мин Среднее значение по модулю Среднеквадратичное значение

00012 37,7 38,7 8,8 11,2 35,7 37,7 8,9 11,2

20213 30,8 31,8 9,2 11,7 31,2 30,2 8,5 10,8

43232 30,7 31,7 9,3 11,4 29,0 31,7 9,0 11,2

44243 35,4 36,4 8,9 11,4 35,4 37,7 8,8 11,2

03342 31,9 32,9 8,8 11,4 30,9 32,4 8,5 11,1

10112 34,2 35,2 9,2 11,4 32,6 36,5 8,8 11,1

12002 27,7 28,7 9,6 11,6 30,1 29,8 8,9 11,0

42003 27,7 28,7 9,6 11,6 30,1 31,1 8,9 11,1

23323 28,8 29,8 9,2 п,з 29,6 29,7 8,8 11,1

41212 28,4 29,4 9,1 11,3 29,6 28,8 8,8 11,1

Средний результат по совокупности полиномов 31,3 32,3 9,2 11,4 31,4 32,6 8,8 11,1

Полная длина С обрезкой до длины 2047

Полиномы 7*4-1 = 2400 макс мин Среднее значение по модулю Среднеквадратичное значение макс мин Среднее значение по модулю Среднеквадратичное значение

1424 26,8 27,8 8,0 10,0 29,7 30,3 8,3 10,3

4552 26,0 27,0 8,1 10,0 24,6 25,8 8,4 10,2

0212 28,1 29,1 8,0 10,0 27,3 29,9 8,3 10,3

5022 23,7 24,7 7,8 9,7 25,0 26,5 8,4 10,3

2502 27,0 28,0 8,2 10,1 23,1 27,0 8,3 10,2

2152 23,7 24,7 8,0 10,0 24,6 24,6 8,4 10,3

4332 31,9 32,9 7,9 9,9 31,8 34,5 8,3 10,4

3152 27,0 28,0 7,9 ' 9,8 27,0 27,0 8,3 10,2

2624 26,6 27,6 8,2 10,1 26,3 26,5 8,2 10,3

0154 25,5 26,5 8,1 10,0 25,7 28,5 8,28 10,2

Средний результат по совокупности полиномов 26,7 27,7 8,0 9,9 26,4 28,0 8,3 10,3

Полная длина С обрезкой до длины 2047

УТВЕРЖДАЮ начальник ИАЦ КВНО

(ржоводитель организации)

С.Н. Карутин

2014 г.

АКТ

о внедрении результатов диссертационной работы Бойкова Владимира Викторович на тему «Исследование характеристик шумоподобных сигналов на многопозиционных поднесущих и разработка алгоритмов их обработки для спутниковых радионавигационных

систем» в ИАЦ КВНО ФГУП ЦНИИмаш

Комиссия в составе:

Председателя комиссии Начальника ИАЦ КВНО,

установила, что в ИАЦ КВНО ФГУП ЦНИИмаш при выполнении научно-технических отчетов (НТО) по НИР «Развитие» (НТО «Опенка эффективности и разработка проблем реализации сигналов с кодовым разделением в системе ГЛОНАСС» №851-Г060/12-2.1-2013-3004-(262-01-2013-644/9-ВП-2013/01)), использованы предложенные Бойковым В.В. методические подходы к решению задачи формирования измерительных навигационных сигналов на основе комплексных псевдослучайных последовательностей.

Членов комиссии:

кандидата технических наук Карутина С.Н. Начальника отдела 3004,

кандидата технических наук Игнатовича Е.И.

Заместителя начальника отдела 3004. Можарова И.В.

«УТВЕРЖДАЮ» Генеральный директор ООО «СНК Системе»

Акт о внедрении (I

Ю .В .Введенская О I/_2014 г.

результатов диссертационТйгй^работьг на соискание ученой степени кандидата технических наук Бойкова В.В.

«Исследование характеристик шумоподобных сигналов на многопозиционных поднесущих и разработка алгоритмов их обработки для спутниковых радионавигационных систем»

Настоящий акт составлен в том, что результаты 4 главы диссертационной работы были использованы при разработке алгоритмов обработки сигналов в рамках НИОКР «Разработка модулей навигации по потокам верхнего и нижнего уровней». Было установлено, что выигрыш от применения алгоритма обработки сигналов на основе быстрого преобразования Адамара, разработанного в диссертации, составил приблизительно 4 раза по вычислительной сложности, но сравнению с ранее используемым корреляционным ашоритмом, при типичных значениях параметров применяемых сигналов.

Заместитель Генерального директора, к.т.н., доцент

В.Б. Николаев