Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель:...
description
Transcript of Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель:...
![Page 1: Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель: Болденков Е.Н.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062410/56815433550346895dc2342a/html5/thumbnails/1.jpg)
Выпускная работа по теме:Влияние шумов опорного
генератора на обнаружение навигационного радиосигнала
• Студент Днепров Д.В.• Группа ЭР-15-08• Руководитель: Болденков Е.Н.
1
![Page 2: Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель: Болденков Е.Н.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062410/56815433550346895dc2342a/html5/thumbnails/2.jpg)
Цель работы:
Оценить влияние фазовых шумов опорного генератора на характеристики блока обнаружения сигнала СРНС ГЛОНАСС.
Задачи работы:
• Создать мат.модель генератора с фазовыми шумами и оценить влияние таких шумов на обнаружение навигационного сигнала.
• Оценить влияние экспериментально полученных фазовых шумов ОГ на обнаружение сигнала.
• Сопоставить результаты моделирования с результатами эксперимента.
• Дополнительно: оценить влияние вибраций и нагрева ОГ на обнаружение сигналов.
2
![Page 3: Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель: Болденков Е.Н.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062410/56815433550346895dc2342a/html5/thumbnails/3.jpg)
НАП СРНС ГЛОНАСС
cosget get get get getS t U t t
0cosНС НС НС НСS t U t t
cosПЧ ПЧ ПЧ ПЧ ПЧS t U t t ПЧ НС gett t t
ПЧ НС get
3
=10 Ì ÃöÎ Ãf
N
get Î Ãf N f
get Î ÃN
![Page 4: Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель: Болденков Е.Н.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062410/56815433550346895dc2342a/html5/thumbnails/4.jpg)
Задача обнаружения
• Принятая реализация после оцифровки имеет вид:
• Задача обнаружения сводится к выявлению полезной составляющей в принятой реализации. Для этого требуется оценка параметра θ.
, , ,( ) ( , )l k k l k k ly t S t n λ
, ,
,,
( , ) , ( )
, k l k k l
l kk l
S t ny t
n
λ
4
если сигнал присутствует, θ = 1
если сигнал отсутствует, θ = 0
![Page 5: Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель: Болденков Е.Н.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062410/56815433550346895dc2342a/html5/thumbnails/5.jpg)
Модель обнаружителя
5
где Т – интервал накопления в корреляторах
![Page 6: Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель: Болденков Е.Н.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062410/56815433550346895dc2342a/html5/thumbnails/6.jpg)
Описание шумов кварцевых генераторов.
2
20
( ) ( )ОГ
fS f S f
2
2
( )ОГ
S f h f
6
![Page 7: Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель: Болденков Е.Н.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062410/56815433550346895dc2342a/html5/thumbnails/7.jpg)
Модель генератора с шумами случайных блужданий
7
0 0
CE P Tq
N N
( )ОГ
d
dtd
n tdt
![Page 8: Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель: Болденков Е.Н.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062410/56815433550346895dc2342a/html5/thumbnails/8.jpg)
Моделирование:
Вероятность правильного обнаружения для винеровской модели:
Symmetricom, NОГ= 0.013 р2/с3
Golledge, NОГ=11 р2/с3
T = 300 мс
ГК-99 ТК, NОГ= 608 р2/с3
T = 1.5 с
8
Время накопления Т, с
M = 3000
![Page 9: Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель: Болденков Е.Н.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062410/56815433550346895dc2342a/html5/thumbnails/9.jpg)
Макет измерительного стенда
9
![Page 10: Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель: Болденков Е.Н.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062410/56815433550346895dc2342a/html5/thumbnails/10.jpg)
Эксперимент : вероятность обнаружения.
Golledge GTXO
10
Время накопления Т, с Время накопления Т, с
ГК-99 ТК
Т = 300 мс, NОГ ≈ 630 Т = 700 мс, NОГ ≈ 40
![Page 11: Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель: Болденков Е.Н.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062410/56815433550346895dc2342a/html5/thumbnails/11.jpg)
Потери в отношении сигнал/шум для винеровской модели ОГ.
L 10 ln( I Q ) 2 20
W log (T ) 2
L W L 0
0 0
CE P Tq
N N
Symmetricom
Golledge
ГК-99 ТК
11
- Потери в отношении сигнал/шум в присутствии шумов
- Снижение эффективности накопления за счет наличия шумов
Время накопления Т, с
ТГК ≈ 200 мс
ТGol ≈ 500 мс
- Выигрыш в отношении с/ш за счет удвоения времени накопления
![Page 12: Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель: Болденков Е.Н.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062410/56815433550346895dc2342a/html5/thumbnails/12.jpg)
Потери в отношении с/ш. Сравнение модели с данными
эксперимента. Golledge GTXO
12
Время накопления Т, с Время накопления Т, с
ГК-99 ТК
ТГК ≈ 200 мс ТGol ≈ 300 мс
![Page 13: Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель: Болденков Е.Н.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062410/56815433550346895dc2342a/html5/thumbnails/13.jpg)
Анализ влияния вибраций на вероятность обнаружения:
Golledge GTXO
13
Время накопления Т, с Время накопления Т, с
ГК-99 ТК
Т ≈ 200 мс Т ≈ 600 мс
![Page 14: Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель: Болденков Е.Н.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062410/56815433550346895dc2342a/html5/thumbnails/14.jpg)
Потери в отношении с/ш в условиях вибраций.
Golledge GTXO
14
Время накопления Т, с Время накопления Т, с
ГК-99 ТК
Т ≈ 100 мс Т ≈ 300 мс
![Page 15: Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель: Болденков Е.Н.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062410/56815433550346895dc2342a/html5/thumbnails/15.jpg)
Эксперимент : вероятность обнаружения при нагреве (для
генераторов Golledge).
15
Время накопления Т, с
![Page 16: Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель: Болденков Е.Н.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062410/56815433550346895dc2342a/html5/thumbnails/16.jpg)
Эксперимент: Потери в отношении с/ш при нагреве генераторов Golledge.
16
Время накопления Т, с
![Page 17: Студент Днепров Д.В. Группа ЭР-15-08 Руководитель: Болденков Е.Н.](https://reader035.fdocument.pub/reader035/viewer/2022062410/56815433550346895dc2342a/html5/thumbnails/17.jpg)
Выводы Вероятности обнаружения (0.7):
По результатам моделирования:
17
ГК-99 ТК:Т ≈ 300 мс
Golledge GTXO:Т ≈ 1.5 с
ГК-99 ТК:Т ≈ 300 мс, Экв. NОГ ≈ 630
Golledge GTXO:Т ≈ 700 мс, Экв. NОГ ≈ 40
Энергетическая эффективность:
ГК-99 ТК:Т ≈ 200 мс
Golledge GTXO:Т ≈ 500 мс
ГК-99 ТК:Т ≈ 200 мс, Экв. NОГ ≈
630
Golledge GTXO:Т ≈ 300 мс, Экв. NОГ ≈ 40
По экспериментам:
Для экспериментов с вибрациями:
ГК-99 ТК:Т ≈ 200 мс
Golledge GTXO:Т ≈ 600 мс
Golledge GTXO:Т ≈ 300 мс
ГК-99 ТК:Т ≈ 100 мс