Относительная фазовая манипуляция

Раздел 1

СИГНАЛЫ GNSS

Лабораторная работа №1

Относительная фазовая манипуляция

Цель работы: реализация относительной фазовой манипуляции в

средах систем Simulink и MatLab.

Теоретические сведения:

Спутниковые радионавигационные системы сформировывают в околоземном пространстве радионавигационное поле. Средства, обеспечивающие навигацию: спутниковые навигационные приемники, станции с дифференциальным режимом (контрольно-корректирующие станции), аппаратура обслуживания принимают и обрабатывают информацию из радионавигационного поля и решают Относительная фазовая манипуляция задачки в согласовании с многофункциональным предназначением [1, 2, 3, 4, 8, 9].

На навигационных GPS, ГЛОНАСС и геостационарных спутниках формируются и излучаются последующие сигналы

где si(t)-сигнал i-го спутника;

t-системное время соответственного спутника;

Pi,I-мощность синфазной составляющей i-го спутника GPS;

Di(t)-данные i-го спутника GPS;

Ci(t)- C/A- код Относительная фазовая манипуляция i-го спутника GPS;

ωL1- радиальная частота спутника GPS , соответственная частоте L1 c учетом доплеровского сдвига;

θ - исходный фазовый сдвиг;

Pi,Q- мощность квадратурной составляющей i-го спутника GPS;

Pi(t)- P- код i-го спутника GPS;

ωL2- радиальная частота спутника GPS , соответственная частоте L2 c учетом Относительная фазовая манипуляция доплеровского сдвига;

ωL5- радиальная частота спутника GPS , соответственная частоте5 c учетом доплеровского сдвига;

Pi-мощность сигнала i-го спутника ГЛОНАСС;

Di,ГЛ(t)-данные i-го спутника ГЛОНАСС;

C(t)- код спутника ГЛОНАСС;

ωi,L1- радиальная частота i- спутника ГЛОНАСС, соответственная частоте L1 c учетом доплеровского сдвига;

ωi,L2 - радиальная Относительная фазовая манипуляция частота i-го спутника ГЛОНАСС, соответственная частоте L2 c учетом доплеровского сдвига;

Pi,Geo-мощность сигнала геостационарного спутника;

Ci,Geo(t) - код геостационарного спутника;

Di,Geo(t) - данные геостационарного спутника.

В выражения (1.1-1.2) составляющие сигнала D(t)(индексы упущены) в идеализированном виде представляют данные, передаваемые навигационными спутниками в виде Относительная фазовая манипуляция знаков с амплитудой ±1, продолжительностью 20 миллисекунд и частотой следования 50 Гц.

Составляющие Ci(t) есть псевдослучайные последовательности знаков с амплитудой ±1, продолжительностью 0.97752 микросекунд, частотой следования 1.023 МГц, периодом повторения1 миллисекунда. Составляющие Pi(t) есть псевдослучайные последовательности знаков с амплитудой ±1, продолжительностью 0.097752 микросекунд, частотой следования 10.23 МГц, периодом повторения 7 суток.

В формулах(1. 3, 1. 4) составляющая сигнала D(t) (индексы упущены Относительная фазовая манипуляция) в идеализированном виде представляют данные, передаваемые спутниками в виде знаков с амплитудой ±1, продолжительностью 20 миллисекунд и частотой

следования 50 Гц. Составляющие C(t) есть псевдослучайные последовательности знаков с амплитудой ±1, продолжительностью 1.9569 микросекунд, частотой следования 0. 511 МГц, периодом повторения

1 миллисекунда. В формуле (1. 5) составляющая сигнала D(t) (индексы упущены) в идеализированном виде представляют данные, передаваемые Относительная фазовая манипуляция геостационарными спутниками, в виде знаков с амплитудой ±1 и частотой следования 250 бит/с. Составляющие C(t) есть псевдослучайные последовательности знаков с амплитудой ±1, продолжительностью 0.97752 микросекунд, частотой следования 1.023 МГц, периодом повторения 1 миллисекунда.

Сигналы (1.1-1.6) получили заглавие сигналов с расширенным диапазоном (spread-spectrumsignal). Такие сигналы характеризуются последующими признаками: полоса частот, в какой передаются данные Относительная фазовая манипуляция D(t) существенно обширнее мало нужной; расширение диапазона сигнала делается шумоподобными сигналами C(t) либо P(t); восстановление данных в приемнике делается методом сравнения принятого сигнала с его копией после синхронизации. При восстановлении сигнала происходит сужение диапазона и выделение полезного сигнала из шумов.

Сигналы навигационных спутников, как на спутниках, так Относительная фазовая манипуляция и в навигационных приемниках потребителя подвергаются специальной обработке для действенной передачи, поиска, обнаружения, слежения, измерения в критериях помех данных без утраты инфы.

Рассматривается способ относительной фазовой манипуляции, используемый в системе ГЛОНАСС. Способ осуществляется средством перекодировки начальной последовательности информационных знаков по последующему методу:

Изучаются способы формирования псевдослучайных кодов спутников GPS и Относительная фазовая манипуляция ГЛОНАСС, методы формирования которых основаны на получении псевдослучайных сигналов средством поочередных регистров сдвига.

Исследуются приемы и способы корреляции псевдослучайных сигналов для нахождения сигнала спутника.

Порядок выполнения работы:

1. Откройте MatLab и запустите Simulink [5, 6].

2. Откройте в Simulink окно для сотворения нового документа и сделайте задание1, 2, 3.

3. Задание 1. Из блоков библиотеки Simulink соберите схему, изображенную Относительная фазовая манипуляция на рис. 1.1.

В этой схеме используются последующие блоки. Блок g_F содержит данные(знаки),

которые требуется перекодировать. Блоки delay делают задержку на один знак,

блоки mo_d сумматоры по модулю 2. Блок Oscillograph трехканальный осциллограф,

регистрирующий результаты работы схемы.

4. Задание 2. Установите характеристики блоков g_F, delay, mo_d в Относительная фазовая манипуляция согласовании с рис. 1.2.

5. Задание 3. Сделайте моделирование в среде Simulink. Для приведенных входных

данных итог моделирования изображен на рис.1.3

Знаки [11101] в сигнальной форме представлены на верхнем графике рис.3 и соответствуют данным, передаваемым по каналу1 (рис. 1.1). Средний график рис. 1.3 есть итог метода (1.7) и соответствует данным, сформированным в канале 2 (рис. 1.1). Нижний график(рис Относительная фазовая манипуляция. 1.3) есть итог внедрения метода(1. 8)- восстановление данных и соответствует данным, сформированным в канале3 (рис. 1.1).

6. Сделайте моделирование преобразований по методам (1.7,1.8) в MatLab.

7. Откройте MatLab и сделайте задания 4,5,6.

8. Задание 4.Сделайте последующий m- файл.

% m- файл процеду

%Метод(1 .7)

% входная последовательность

a=[11 1 0 1];

% выходная последовательность

aout(1)=a(1);

i = 1;

for i = 2 : 5

aout(i)=xor(a(i),aout(i-1));

end

aout Относительная фазовая манипуляция %вывод выходной последовательности в командное окно

% Метод(1. 8)

b(1)= aout(1);

for i = 2 : 5

b(i)= xor(aout(i-1),aout(i));

end

b %вывод оборотного преобразования в командное окно

9.Задание 5. Сделайте m- файл и удостоверьтесь, что итог выполнения соответствует данным, изображенным в командном окне(рис. 1.2, г).

10. Задание 6. Задайте данные для преобразования в виде Относительная фазовая манипуляция последовательности из 10 знаков. Для данной последовательности сделайте задания1- 4. Результаты выполнения внесите в отчет.

Контрольные вопросы:

1. Опишите механизм работы СРНС.

2. Принцип реализации способа относительной фазовой манипуляции.

3. Что такое код Голда?


otopitelnogo-sezona-otv-sobitiya-akcent-01-08-2012-23-30-11.html
otoplenie-i-ventilyaciya-grazhdanskogo-zdaniya-g-voronezha-kursovaya-rabota.html
otoplenie-i-ventilyaciya-zhilogo-zdaniya-kursovaya-rabota.html