Дипломный проект на тему: «Разработка программно-математических средств для обнаружения сигнала системы спутникового позиционирования» Студент: Внуковский Дмитрий Борисович Руководитель проекта: Мельников Алексей Олегович К афедра: ИТ-6

Цель дипломного проекта Разработка детектора сигналов спутника системы GPS Задачи Провести анализ алгоритмов порогового детектирования Разработать алгоритм определения порога Разработать алгоритм оценки шума Реализовать алгоритм Тонга обнаружения сигнала Разработать программное обеспечение для обнаружения сигнала спутника Провести анализ эффективности разработанных программных средств 2

Структура системы GPS Сегмент пользователей Космический сегмент Сегмент управления 33

Технология расширения спектра Расширение спектра методом прямой последовательности (ПРС) (англ. DSSS Direct Sequence Spread Spectrum) Расширение спектра методом линейной частотной модуляции (ЛЧМ) (англ. CSS Chirp Spread Spectrum). Псевдослучайная перестройка рабочей частоты (ППРЧ) (англ. FHSS Frequency Hopping Spread Spectrum) 4

Математическая модель сигнала GPS P I и P Q – мощности синфазной и квадратурной компонент d(t) – цифровой поток со скоростью 50 бит/с с(t) – расширяющий C/A-код p(t) – расширяющий P-код – несущая частота L1 в радианах в секунду – общий сдвиг фаз в радианах 55 n(t) – шумовая составляющая

Типовая структура модуля обнаружения 6 ГКС – Генератор Копии Сигнала ПУ – Пороговое Устройство

Параллельная корреляция 7

Выход коррелятора Корреляции для спутника PRN=15 88

Сеть детектора Тонга 9

Алгоритм детектора Тонга 10

Выбор порога детектирования σ n - мощность шума P a – вероятность ложного обнаружения 11

Оценка шума при помощи коррелятора 12 - алгоритм оценки шума -на выходе коррелятора в точке синхронизации - полная энергия сигнала на входе коррелятора

Адаптивная схема коррелятора 13

Структура разработанных программных средств 14 Детектор Тонга Генератор сигнала Оценка шума Коррелятор Реальный сигнал Определение порога

15 Результаты моделирования

Организационно-экономический раздел 16

17 Выводы Разработанный алгоритм оценки шума позволяет организовать адаптивную процедуру выбора порога детектирования Разработанные программные средства могут использоваться для построения эффективной процедуры детектирования сигнала с расширенным спектром в широком диапазоне изменения отношения сигнал/шум

Благодарю за внимание!