Korogodin: /* Описание */

2012-04-10T14:04:42Z

‎Описание

Korogodin: Новая страница: «== Цели работы == * Составить представление о подходах моделирования работы алгоритмов обр...»

2012-04-10T12:41:20Z

Новая страница: «== Цели работы == * Составить представление о подходах моделирования работы алгоритмов обр...»

Новая страница

== Цели работы ==

* Составить представление о подходах моделирования работы алгоритмов обработки сигналов в НАП
* Проверить работоспособность алгоритма поиска сигналов, изложенного на лекционных занятиях

== Состав стенда ==

Для выполнения лабораторной работы необходим персональный компьютер с ОС семейства Linux или Windows с установленным пакетом ПО Matlab.

== Описание ==

Как известно из курса радиоавтоматики, системы слежения обладают конечной полосой захвата.
Поэтому после включения приемника, либо появления нового спутника в области радиовидимости, необходимо произвести передачу целеуказания системам слежения - сообщить примерные параметры частоты и задержки сигнала.

'''Поиск''' - это этап обработки навигационного радиосигнала, целью которого является грубое определение параметров с точностью, достаточной для осуществления захвата системами слежения.
Конкретная величина допустимой погрешности определяется применяемыми алгоритмами, но характерный порядок - десятые доли символа дальномерного кода для оценки задержки и сотни герц для системы слежения за частотой.

Для осуществления процедуры поиска используются корреляционные свойства сигнала.

← Предыдущая		Версия 14:04, 10 апреля 2012
Строка 17:		Строка 17:

	Для осуществления процедуры поиска используются корреляционные свойства сигнала.		Для осуществления процедуры поиска используются корреляционные свойства сигнала.
		+
		+	== Модель блока поиска и входных сигналов ==
		+
		+	Для проведения имитационного моделирования необходимо:
		+	* Составить модель исследуемого алгоритма поиска
		+	* Составить модель сигналов, с помощью которых будет проводиться тестирование работы алгоритма поиска (т.н. testbench)
		+
		+	Для реализации поставленной задачи воспользуемся средой Matlab. Код модели разместим в двух файлах:
		+	* <code>main.m</code> - главный скрипт модели, с которого начинается исполнение
		+	* <code>resize_arr.m</code> - файл, содержащий код ''функции'' передискретизации вектора
		+
		+	Средствами Matlab легко сохранять полученные данные. В прошлой лабораторной работе была рассчитана M-последовательность, используемая в качестве дальномерного кода гражданских сигналов системы ГЛОНАСС. Вектор её 511 символов сохранен в файл <code>MCode.mat</code>. Символы принимают значения <math>\pm 1</math>. Воспользуемся этим файлом в ходе работы.
		+
		+	1. Создайте файл main.m. Внесите первые строчки кода:
		+
		+	<source lang="matlab">
		+	clc % Очистить Command Window
		+	clear % Очистить список переменных и вернуть системе память, выделенную для них
		+	close all % Закрыть все объекты типа figure
		+	</source>
		+
		+	Запуск скрипта сохранит изменения в файле, после чего произведет соответствующие коду действия.
		+
		+	2. Зададим ось времени
		+
		+	<source lang="matlab">
		+	Tc = 0.001; % Период ПСП = период когерентного субнакопления
		+	Fd = 10*5.11e6; % Частота дискретизации на выходе АЦП
		+	Td = 1/Fd; % Период дискретизации на выходе АЦП
		+
		+	t = Td:Td:Tc; % Моменты взятия отсчетов АЦП. Команда Td:Td:Tc возвращает вектор-строку от Td с шагом Td до Tc.
		+	C = length(t); % Число элементов в векторе-строке t
		+	</source>
		+
		+	Запустите скрипт.
		+
		+	N_fft = 1022; % Размерность БПФ
		+
		+
		+	load MCode.mat
		+	L_psp = length(MCode); % Длина ПСП
		+
		+
		+	% Модель сигнала АЦП
		+	f_if = 10.8e6; % Промежуточная частота для сигнала ГЛОНАСС с литерой 0.
		+	w_if = 2pif_if;
		+	max_f_dop = 10e3;
		+	f_dop = max_f_dop * 2*(rand(1,1) - 0.5); % Доплер - СВ +/- 10кГц
		+	w_dop = 2pif_dop;
		+
		+
		+	MCode_C = resize_array(MCode, C); % ПСП с частотой дискретизации АЦП и нулевой задержкой
		+	tau_C = round(C*rand(1,1)); % Задержка в тактах АЦП - СВ с равномерным распределением
		+	MCode_C_shifted = circshift(MCode_C, [0 tau_C]); % Задержанное ПСП
		+	tau_chip = tau_C / C * L_psp; % Задержка, измеренная в чипах ПСП;
		+
		+
		+	phase0 = rand(1,1)2pi; % Начальная фаза
		+	Phase = w_ift + w_dopt + phase0; % Полная фаза на выходе АЦП
		+
		+
		+	stdn = 22; % СКО шума на выходе АЦП
		+	qcno_dBHz = 55; % Отношение сигнал/шум в дБГц
		+	qcno = 10^(qcno_dBHz/10);
		+	A = 2stdnsqrt(qcno*Td); % Амплитуда сигнала на выходе АЦП для данных параметров
		+
		+
		+	y_adc = Acos(Phase + MCode_C_shiftedpi) + stdn*randn(1,C); % Сигнал на выходе АЦП без учета ЦИ
		+
		+
		+
		+
		+	hF = 0;
		+	hF = figure(hF + 1);
		+	plot(t, y_adc);
		+	xlabel('t, s');
		+	ylabel('y_{ADC}');
		+
		+
		+	% Модель преднакопления
		+	Npr = 50; % Число точек преднакопления
		+	Ipr = zeros(1, N_fft); Qpr = zeros(1, N_fft); % Инициализация нулями
		+	n = 1:N_fft;
		+
		+
		+	cos_op_pr = cos(w_if*t);
		+	sin_op_pr = sin(w_if*t);
		+	for j = 1:N_fft
		+	for npr = 1:Npr
		+	index_pr = Npr*(j-1) + npr;
		+	Ipr(j) = Ipr(j) + y_adc(index_pr).*cos_op_pr(index_pr);
		+	Qpr(j) = Qpr(j) + y_adc(index_pr).*sin_op_pr(index_pr);
		+	end
		+	end
		+
		+
		+	hF = figure(hF+1);
		+	plot(n, Ipr, n, Qpr);
		+	xlabel('n')
		+	ylabel('I_{pr}, Q_{pr}')
		+	xlim([1 N_fft])
		+
		+
		+
		+
		+	% Ячейки по частоте и задержке
		+	dFdop_s = 1/5 * 2/3 * 1/Tc; % Шаг по частоте
		+	Fdop_s = -max_f_dop:dFdop_s:max_f_dop;
		+	s_Fdop_s = length(Fdop_s);
		+
		+
		+	IQ_pole = nan(s_Fdop_s, N_fft); % Инициализациия поверхности поля поиска
		+
		+
		+	MCode_N_fft = resize_array(MCode, N_fft); % ПСП ДК с для свертки
		+	fft_MCode = conj(fft(MCode_N_fft));
		+
		+
		+	i = sqrt(-1);
		+	for j = 1:s_Fdop_s
		+	t_j = (NprTd)n;
		+	cos_op = cos(2piFdop_s(j)*t_j);
		+	sin_op = sin(2piFdop_s(j)*t_j);
		+	Sig = (Ipr - 1iQpr) . (cos_op + 1isin_op);%Ipr.cos_op - iQpr.sin_op;
		+	pole_row = ifft( fft(Sig) .* fft_MCode );
		+	IQ_pole(j, :) = pole_row;
		+	end
		+
		+
		+	hF = figure(hF + 1);
		+	if s_Fdop_s > 1
		+	mesh((n-1)/(N_fft-1)*L_psp, Fdop_s, abs(IQ_pole)/max(max(abs(IQ_pole))));
		+	xlabel('\tau, chips')
		+	ylabel('Fdop, Hz')
		+	else
		+	plot((n-1)/(N_fft-1)*L_psp, abs(IQ_pole) / max(abs(IQ_pole)));
		+	xlabel('\tau, chips')
		+	ylabel('abs(IQ)')
		+	end
		+
		+
		+	fprintf('Real delay = %.3f, chips\n', tau_chip);
		+	fprintf('Real dopler = %.3f, Hz\n', f_dop);

Поиск навигационного сигнала (лабораторная работа) - История изменений

Korogodin: /* Описание */

Korogodin: Новая страница: «== Цели работы == * Составить представление о подходах моделирования работы алгоритмов обр...»