Дипломная работа по теме: МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЧАП АППАРАТУРЫ ПОТРЕБИТЕЛЯ СРНС. Научный руководитель: к.т.н., профессор Замолодчиков В.Н. Студент: Лопатин. - презентация

1 Дипломная работа по теме: МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ЧАП АППАРАТУРЫ ПОТРЕБИТЕЛЯ СРНС. Научный руководитель: к.т.н., профессор Замолодчиков В.Н. Студент: Лопатин А.А. Учебная группа: ЭР Москва 2013

2 Актуальность. В ближайшем будущем в системе ГЛОНАСС будут излучаться навигационные сигналы с ВОС-модуляцией. Аппаратура приема таких сигналов в России еще не разрабатывалась. Поэтому актуальным является исследование методов и алгоритмов обработки таких сигналов, в том числе системы слежения за частотой. Цель работы: 1. Изучить перспективные сигналы СРНС ГЛОНАСС и построить их модель. 2. Построить модель частотного дискриминатора с использованием перспективного сигнала. 3. Исследовать фильтр 2-го порядка. 4. Построить и исследовать систему ЧАП.

3 Сигнал пилотной компоненты. Сигнал пилотной компоненты:, здесь применяется бинарная модуляция на поднесущих BOC (m,n), в основе которой лежит код Кассами и синусное меандровое колебание: Формирование кода Кассами:Временные диаграммы: Энергетический спектр BOC(1,1): При модуляции BОС(1,1) на одном символе кода сигнала BPSK(1) «укладывается» один период цифровой синусоиды.

4 Сигнал информационной компоненты. Сигнал информационной компоненты:, здесь применяется бинарная фазовая манипуляция BPSK, в основе которой лежит периодическая кодовая последовательность (код Голда). Формирование кода Голда:Временная диаграмма: Энергетический спектр:

5 Мультиплексированный радиосигнал. Мультиплексированный радиосигнал получается путем временного уплотнения пилотной и информационной компоненты. Каждой компоненте на излучение отводится свой временной интервал. Временные диаграммы: Формирование модулирующей последовательности суммарного радиосигнала с использованием переключающего устройства:

6 Частотный дискриминатор. Алгоритм дискриминатора: u д =I k (t k )Q k-1 (t k-1 )-I k-1 (t k-1 )Q k (t k ) I k Q k – синфазная и квадратурная компоненты, сформированные для момента времени t k. I k-1 Q k-1 – синфазная и квадратурная компоненты, сформированные для момента времени t k-1. Дискриминационные характеристики:

7 Сглаживающий фильтр. Структурная схема дискретной следящей системы: Уравнения оптимальной фильтрации: Коэффициенты фильтра Калмана 2-го порядка получаются из решения дисперсионных уравнений: - элементы матрицы дисперсий ошибок фильтрации Связь непрерывных коэффициентов фильтра с дискретными

8 Зависимость коэффициентов фильтра от отношения сигнал/шум, при различной динамике входного воздействия.

9 Реакция линеаризованной системы на входное воздействие в виде скачка частоты: Зависимость, построенная аналитическим способом:

10 Структурная схема системы ЧАП: Объединение звеньев в систему. Реакция системы на входное воздействие: Реакция системы в вершине дискриминационной характеристики:

11 Основные результаты работы 1.Была разработана модель перспективного сигнала, на которой были получены временные диаграммы и спектры информационной и пилотной компоненты. 2.Разработаны модели различных алгоритмов частотных дискриминаторов и получены их дискриминационные и флуктуационные характеристики. 3. При моделировании фильтра дискриминатор был заменен линеаризованной моделью. В итоге была получена реакция линеаризованной системы на входное воздействие в виде скачка частоты. 4. При объединении отдельных звеньев в систему, линейный дискриминатор был заменен на реальный. В результате работы модели были получены реакции системы на входное воздействие разной величины.