Московский Энергетический Институт (Технический Университет) Кафедра радиотехнических систем Бакалаврская работа РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ. - презентация

1 Московский Энергетический Институт (Технический Университет) Кафедра радиотехнических систем Бакалаврская работа РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ СИСТЕМЫ ФАП СРНС ГЛОНАСС Ст. гр. ЭР Крупенко О.С. Научный руководитель: Замолодчиков В.Н. Москва 2011 г.

2 Постановка задачи к выполнению бакалаврской работы: 1.Ознакомление с принципами построения СРНС ГЛОНАСС; с принципами функционирования навигационной аппаратуры потребителя; с особенностями новых типов перспективных сигналов СРНС. 2.Разработка математической модели (с учетом перспективных сигналов) коррелятора; фазового дискриминатора; системы ФАП навигационного приемника. 3.Провести исследование статистических характеристик ФД; переходных процессов в системе ФАП.

3 Структура СРНС ГЛОНАСС На схеме обозначены: КВЦ – координационно-вычислительный центр; НАП - навигационная аппаратура потребителя; НС – навигационный спутник; ПКА - подсистема космических аппаратов; ПКУ - подсистема контроля и управления; СТИ – станция траекторных измерений; СУ – станция управления. НС i+1 НС i НС i+j НС i+2 КВЦ СТИ, СУ НАП ПКА ПКУ

4 Структура BPSK и BOC-сигналов t tctc g(t) 1 t h(t) 1 tмtм BPSK (прямоугольная ПСП) BOC-сигнал (меандровая ПСП) BPSK - binary phase shift keying бинарная (двоичная) фазовая манипуляция BOC - binary offset carrier Бинарная модуляция с помощью МПСП Форма записи: BOC(f м,f с ) или BOC( α,β ) где f м – частота меандровой последовательности; f c – частота ПСП; α = f м / f о ; β = f c / f о. Форма записи: BPSK(f с ), BPSK( β) где f c – частота ПСП; β = f c / f о ; f о - частота опорного сигнала.

5 Структурная схема системы ФАП ФДФНЧ ОГ U вх (t,ф) Uд(Δф)Uд(Δф) фU оп (t, ) ˜ ф ˆ ф ˜ x x th(*) x U дф ( t k ) IkIk QkQk Квадратурный коррелятор Синфазный коррелятор h(t-t k_оп )cos(ф ог_ k ) h(t-t k_оп )sin(ф ог_ k ) y(t k-1,l ) Схема фазового дискриминатора

6 Дискриминационная и флуктуационная характеристики (для разных типов фазовых дискриминаторов) Представленные характеристики получены на имитационной модели для отношения сигнал/шум в диапазоне 30дБГц…45дБГц Дискриминационные характеристики Флуктуационные характеристики

7 Дискриминационная и флуктуационная характеристики (для разных типов фазовых дискриминаторов) Представленные характеристики получены на имитационной модели для отношения сигнал/шум в диапазоне 30дБГц…45дБГц Дискриминационные характеристики Флуктуационные характеристики (Продолжение)

8 Переходные процессы в системе ФАП q = 30 дБГцq = 45 дБГц Входное воздействие в виде ступенчатого изменения фазы полезного сигнала. Данные переходные процессы получены на имитационной модели при разном отношении сигнал/шум. Процесс на выходе дискриминатора Процесс ошибки фильтрации

9 Выводы к проведенной бакалаврской работе Были изучены: принципы построения СРНС ГЛОНАСС ; особенности новых типов перспективных сигналов СРНС. Разработаны математические модели: сигнала; модель фазового дискриминатора с использованием метода комплексных огибающих; системы ФАП на базе фильтра Калмана. Разработанные математические модели реализованы в среде Matlab и выполнена их отладка. Выполнены исследования: дискриминационных характеристик пяти типов ФД ; переходных процессов в системе ФАП при различных условиях.