24.07.2015 Испытания приемника - июль

Материал из SRNS
Перейти к: навигация, поиск
(→‎Накопление в корреляторе 1 мс)
 
(не показаны 19 промежуточных версий 3 участников)
Строка 2: Строка 2:
 
Записи о текущих испытаниях Импалы, Орикса и т.п.
 
Записи о текущих испытаниях Импалы, Орикса и т.п.
 
</summary>
 
</summary>
−
{{Форма3}}
 
  
 
{{TOCright}}
 
{{TOCright}}
Строка 26: Строка 25:
 
* Прошивка [http://srns.ru:802/websvn/listing.php?repname=Impala&rev=1714 SVN@1714] с ключами clkMCR1, NEW_ADC_BOARD
 
* Прошивка [http://srns.ru:802/websvn/listing.php?repname=Impala&rev=1714 SVN@1714] с ключами clkMCR1, NEW_ADC_BOARD
 
* Использован Oryx 162 из состава первого опытного образца + WHITE ADC BOARD
 
* Использован Oryx 162 из состава первого опытного образца + WHITE ADC BOARD
−
* Работа по имитаторам SMBV '178', SMBV '176', сценарий - Moscow, RealNav Data. Сигнал GlnL1OF.
+
* Работа по имитаторам SMBV '178', SMBV '176', сценарий - Moscow/Static, RealNav Data. Сигнал GlnL1OF.
  
−
Цель испытаний: оценить СКО шума кодовых измерений дальности.
+
'''Цель испытаний''' - оценить СКО шума кодовых измерений дальности.
−
В результате обработки наших измерений в НИИКП выявлено, что при уменьшении отношения с/ш, СКО шума кодовых измерений возрастает не так, как ожидается.
+
−
Поставлен тест, суть которого - уменьшать отношение с/ш и смотреть за этим СКО. Для расчета СКО формируется разность кодовых и фазовых измерений для одного и того же спутника. Предполагается, что после взятия такой разности, останется шум кодовых наблюдений, шум фазовых наблюдений, ошибки многолучевости по фазе и коду и пр. Шумом фазовых наблюдений пренебрегаем ввиду его малости относительно шума по коду. Предполагается, что систематические ошибки измерений меняются медленно. Поэтому формируемая разность разбивается на куски по 100 с, из которых вычитается линейный тренд. СКО полученных 100 секундных выборок идет в зачет. Кроме того, в Matlabe написана модель ССЗ с поддержкой от ССФ, повторяющая код исходников на C++. На модели получена зависимости СКО разности кодовых и фазовых измерений от отношения с/ш для входного воздействия в виде шума наблюдений (динамика истинного процесса и модель ухода частоты ОГ выключены). Это, как ожидается, соответствует работе MCR по имитаторам сигналов и использованием общего с имитаторами ОГ (снимается ошибка из-за ОГ, отсутствует многолучевость).
+
  
−
Для всех картинок справедливо следующее:
+
Ранее [[Blog:Korogodin/06.05.2015 Испытания приемника - май|были получены]] оценки СКО кодовых измерений - 0.4 м при 52 дБГц, 0.8 м при 32 дБГц:
 +
{|table class="wikitable collapsible collapsed"
 +
!colspan="2"| RMSE of code &nbsp;
 +
|-
 +
|[[File:20150523_GoodQ.png|центр]]
 +
|[[File:20150523_BadQ.png|центр]]
 +
|}
  
−
1. Красный график - кривая из модели DLLPLL
+
Данные оценки сформированы по разности кодовых и фазовых измерений как СКО[код-фаза-тренд] на 100/200 секундах. Предполагается, что после взятия разности кодовых и фазовых измерений для одного спутника в разности останутся шум кодовых наблюдений, шум фазовых наблюдений, ошибки многолучевости по фазе и коду, удвоенная ионосферная ошибка. Шумом фазовых измерений можно пренебречь на фоне шумов кодовых измерений. Если остальные ошибки измерений меняются медленно, то они компенсируются вычитанием линии тренда.
  
−
2. На одном отношении с/ш тест сидит 5 минут -> в идеале с одного отношения с/ш снимет 3 точки СКО. В дальнейшем наберем более обширную статистику.
+
Нетрудно заметить, что при изменении отношения с/ш на 20 дБ СКО изменяется в два раза. В то же время, из теоретических соображений, шумовая ошибка должна измениться в 10 раз (в 20 раз по мощности). Можно сделать вывод, что в измерениях доминирует иной источник, отсюда поставлена задача выявить бюджет ошибок.
 +
 
 +
Создана MATLAB модель, повторяющая алгоритмы, используемые в приемнике. Добились полного совпадения результатов Си и M кода. На модели получены кривые СКО[код-фаза-тренд] для разных SNR и времени когерентного накопления. Полученные кривые совпадают с теоретическими зависимостями для шумовой ошибки ССЗ.
 +
 
 +
Создан скрипт обработки измерений (пакет F5) приемника, формирующий аналогичные кривые СКО[код-фаза-тренд]. Он разбивает измерения на 100 секундные интервалы, выбирает интервалы с почти постоянным отношением сигнал/шум, рассчитывает на этих интервалах СК0[код-фаза-тренд]. Таким образом набирается статистика Ошибки vs SNR.
 +
 
 +
Кривые ошибок получены по измерениям приемника при работе по SMBV (как с синхронизацией ОГ приемника от имитатора, так и без). Составлен тест, в процессе которого постепенно уменьшается отношение с/ш и обрабатываются измерения.
 +
 
 +
Для всех рисунков справедливо следующее:
 +
 
 +
1. Красный график - кривая из модели DLLPLL (практически совпадает с теоретической кривой для флуктуационной ошибки DLL, см. Каплана)
 +
 
 +
2. На одно отношение с/ш приходится 5 минут -> в идеале с одного отношения с/ш снимет 3 точки СКО. В дальнейшем наберем более обширную статистику.
 
   
 
   
 
3. Шаг по желаемому (то, что хотелось бы иметь) с/ш 1 дБ. Точки СКО выставляются по тому с/ш, которое реально было в файле измерений.
 
3. Шаг по желаемому (то, что хотелось бы иметь) с/ш 1 дБ. Точки СКО выставляются по тому с/ш, которое реально было в файле измерений.
  
 
=== Накопление в корреляторе 1 мс ===
 
=== Накопление в корреляторе 1 мс ===
 +
 +
{|table class="wikitable collapsible collapsed" border="0"
 +
!colspan="2"| СКО vs Q &nbsp;
 +
|-
 +
|[[File:20150723_code-phaseFSURef1ms.png|мини|центр|800пкс|Опора от FSU]]
 +
|[[File:20150723_code-phaseSMBVOCXO1ms.png|мини|центр|800пкс|Опора от SMBV с OCXO]]
 +
|}
 +
 +
=== Накопление в корреляторе 5 мс ===
  
 
{|table class="wikitable collapsible collapsed"
 
{|table class="wikitable collapsible collapsed"
 
!colspan="2"| СКО vs Q &nbsp;
 
!colspan="2"| СКО vs Q &nbsp;
 
|-  
 
|-  
−
|[[File:20150723_code-phaseFSURef1ms.png|frame|800px|Опора от FSU]]
+
|[[File:20150723_code-phaseFSURef5ms.png|мини|центр|800пкс|Опора от FSU]]
−
|[[File:20150723_code-phaseSMBVOCXO1ms.png|frame|800px|Опора от SMBV с OCXO]]
+
|[[File:20150723_code-phaseSMBVOCXO5ms.png|мини|центр|800пкс|Опора от SMBV с OCXO]]
 
|}
 
|}
  
 +
Набрали побольше статистику: по 2 часа на каждом q. Сценарий Static чтобы спутники не улетали.
 +
 +
{|table class="wikitable collapsible collapsed"
 +
!colspan="1"| СКО vs Q &nbsp;
 +
|-
 +
|[[File:20150724_code-phaseStatic5ms.png|мини|центр|800пкс|Опора от SMBV c OCXO]]
 +
|}
 +
 +
По данным картинкам все подозрительно хорошо. Видно, что практически нет разницы в плане опорников. Увеличение времени накопления, как и ожидалось, уменьшает СКО шумовой составляющей. Будем делать еще.
 +
 +
== 2015.07.24 - Характеристики режима наведения ==
 +
 +
!!! Для нормальной работы теста в файле '''''signal.cpp''''' в функции '''Signal::nonKoherent()''' необходимо заменить строчку '''''if (!setToState(sgnAcquisition))''''' на '''''if (!setToState(sgnTargetting))''''', также возможно увеличение числа циклов допоиска при потере сигнала в окрестностях '''556''' строки: '''''if (trg->cycle() > 3)''''' 3 заменить на 5-10.
 +
* Прошивка [http://srns.ru:802/websvn/listing.php?repname=Impala&rev=1714 SVN@1714] с ключами clkMCR1, NEW_ADC_BOARD.
 +
* Использован Oryx 164 из состава первого опытного образца + WHITE ADC BOARD
 +
* Работа по имитатору SMBV '177', сценарий - Moscow, RealNav Data. Сигналы GlnL1OF.
 +
 +
Цель испытаний: Получить характеристики режима наведения.
 +
 +
Методика: В 208 пакет выдаются амплитуды накопления сигнала в режиме наведения.
 +
# Устанавливаем сигнал 50 дБГц, запускаем приемник с директивой <0x201 GlnL1OF 0 0x3F>.
 +
# Каждые 60 сек уменьшаем q_c/n0 на 1дБГц, сбрасываем 208 пакет, фиксируем амплитуду в состоянии "5" по определенному спутнику.
 +
# Доводим q_c/n0 до 20 дБГц, попутно фиксируя все амплитуды с состоянием "2" по данному сигналу.
 +
# Выключаем сигнал совсем, фиксируем оставшиеся значения амплитуд с состоянием "2". Все амплитуды в состоянии "2" считаем шумом, по нему рассчитываем порог.
 +
# Строим вероятность правильного обнаружения.
 +
 +
Небольшое проседание Pd в области 50 дБГц обусловлено не моментальным первоначальным наведением и захватом сигнала.
 +
 +
{{ Начало скрытого блока|Рамка = |Выравнивание_заголовка = left| Ссылка = left| Заголовок =    Pd vs Q,}}
 +
[[File:Pd_vs_q_24_07_2015.png|мини|центр|800пкс|Pd_vs_q]]
 +
{{Конец скрытого блока}}
  
−
Модуляция отношения сигнал/шум уменьшилась, срыв слежения происходит реже.
+
{{wl-publish: 2015-07-24 15:23:56 +0300 | Dneprov }}

Текущая версия на 15:29, 6 августа 2015

Содержание

[править] Рекомендации по записи экспериментов

Результаты испытаний нужно записывать, чтобы сравнивать текущий результат с тем, что было когда-то и не повторять одинаковые эксперименты.

Желательно записывать следующие данные:

  • дату испытания (в заголовке);
  • номер ревизии коррелятора;
  • номер ревизии исходников прошивки;
  • экземпляр Импалы;
  • условия испытаний;
  • цель испытаний;
  • ожидаемые результаты;
  • фактические результаты;
  • выводы.

[править] 2015.07.24 - Оценка СКО шума кодовых измерений дальности

  • Коррелятор Орикс, прошивка с md5sum: 4f37ccb3fc97221a5f60c7f6bd1455ba. В /tmp 162-ой платы этот md5 соответствует файлу somz_80ch_week.bit
  • Прошивка SVN@1714 с ключами clkMCR1, NEW_ADC_BOARD
  • Использован Oryx 162 из состава первого опытного образца + WHITE ADC BOARD
  • Работа по имитаторам SMBV '178', SMBV '176', сценарий - Moscow/Static, RealNav Data. Сигнал GlnL1OF.

Цель испытаний - оценить СКО шума кодовых измерений дальности.

Ранее были получены оценки СКО кодовых измерений - 0.4 м при 52 дБГц, 0.8 м при 32 дБГц:

Данные оценки сформированы по разности кодовых и фазовых измерений как СКО[код-фаза-тренд] на 100/200 секундах. Предполагается, что после взятия разности кодовых и фазовых измерений для одного спутника в разности останутся шум кодовых наблюдений, шум фазовых наблюдений, ошибки многолучевости по фазе и коду, удвоенная ионосферная ошибка. Шумом фазовых измерений можно пренебречь на фоне шумов кодовых измерений. Если остальные ошибки измерений меняются медленно, то они компенсируются вычитанием линии тренда.

Нетрудно заметить, что при изменении отношения с/ш на 20 дБ СКО изменяется в два раза. В то же время, из теоретических соображений, шумовая ошибка должна измениться в 10 раз (в 20 раз по мощности). Можно сделать вывод, что в измерениях доминирует иной источник, отсюда поставлена задача выявить бюджет ошибок.

Создана MATLAB модель, повторяющая алгоритмы, используемые в приемнике. Добились полного совпадения результатов Си и M кода. На модели получены кривые СКО[код-фаза-тренд] для разных SNR и времени когерентного накопления. Полученные кривые совпадают с теоретическими зависимостями для шумовой ошибки ССЗ.

Создан скрипт обработки измерений (пакет F5) приемника, формирующий аналогичные кривые СКО[код-фаза-тренд]. Он разбивает измерения на 100 секундные интервалы, выбирает интервалы с почти постоянным отношением сигнал/шум, рассчитывает на этих интервалах СК0[код-фаза-тренд]. Таким образом набирается статистика Ошибки vs SNR.

Кривые ошибок получены по измерениям приемника при работе по SMBV (как с синхронизацией ОГ приемника от имитатора, так и без). Составлен тест, в процессе которого постепенно уменьшается отношение с/ш и обрабатываются измерения.

Для всех рисунков справедливо следующее:

1. Красный график - кривая из модели DLLPLL (практически совпадает с теоретической кривой для флуктуационной ошибки DLL, см. Каплана)

2. На одно отношение с/ш приходится 5 минут -> в идеале с одного отношения с/ш снимет 3 точки СКО. В дальнейшем наберем более обширную статистику.

3. Шаг по желаемому (то, что хотелось бы иметь) с/ш 1 дБ. Точки СКО выставляются по тому с/ш, которое реально было в файле измерений.

[править] Накопление в корреляторе 1 мс

[править] Накопление в корреляторе 5 мс

Набрали побольше статистику: по 2 часа на каждом q. Сценарий Static чтобы спутники не улетали.

По данным картинкам все подозрительно хорошо. Видно, что практически нет разницы в плане опорников. Увеличение времени накопления, как и ожидалось, уменьшает СКО шумовой составляющей. Будем делать еще.

[править] 2015.07.24 - Характеристики режима наведения

!!! Для нормальной работы теста в файле signal.cpp в функции Signal::nonKoherent() необходимо заменить строчку if (!setToState(sgnAcquisition)) на if (!setToState(sgnTargetting)), также возможно увеличение числа циклов допоиска при потере сигнала в окрестностях 556 строки: if (trg->cycle() > 3) 3 заменить на 5-10.

  • Прошивка SVN@1714 с ключами clkMCR1, NEW_ADC_BOARD.
  • Использован Oryx 164 из состава первого опытного образца + WHITE ADC BOARD
  • Работа по имитатору SMBV '177', сценарий - Moscow, RealNav Data. Сигналы GlnL1OF.

Цель испытаний: Получить характеристики режима наведения.

Методика: В 208 пакет выдаются амплитуды накопления сигнала в режиме наведения.

  1. Устанавливаем сигнал 50 дБГц, запускаем приемник с директивой <0x201 GlnL1OF 0 0x3F>.
  2. Каждые 60 сек уменьшаем q_c/n0 на 1дБГц, сбрасываем 208 пакет, фиксируем амплитуду в состоянии "5" по определенному спутнику.
  3. Доводим q_c/n0 до 20 дБГц, попутно фиксируя все амплитуды с состоянием "2" по данному сигналу.
  4. Выключаем сигнал совсем, фиксируем оставшиеся значения амплитуд с состоянием "2". Все амплитуды в состоянии "2" считаем шумом, по нему рассчитываем порог.
  5. Строим вероятность правильного обнаружения.

Небольшое проседание Pd в области 50 дБГц обусловлено не моментальным первоначальным наведением и захватом сигнала.


— Днепров Владимир • 16:23, 24 июля 2015 • нет комментариев

[ Хронологический вид ]Комментарии

(нет элементов)

Войдите, чтобы комментировать.

Источник — «https://acik.srns.ru/index.php?title=Blog:DneprovV/24.07.2015_Испытания_приемника_-_июль&oldid=12924»
Персональные инструменты
Пространства имён

Варианты
Действия
SRNS Wiki
Рабочие журналы
Приватный файлсервер
QNAP Сервер
Инструменты