21.09.2011, Второе занятие по АП СРНС, Стат.эквиваленты коррелятора
Korogodin (обсуждение | вклад) (→Положение коррелятора в общей архитектурно-функциональной схеме) |
Admin (обсуждение | вклад) |
||
(не показаны 16 промежуточных версий 1 участника) | |||
Строка 1: | Строка 1: | ||
− | |||
<summary [ hidden ]>План занятия</summary> | <summary [ hidden ]>План занятия</summary> | ||
+ | |||
+ | == Презентации == | ||
+ | |||
+ | В виде pdf-файла: [[Media:20110922_АП_СРНС_-_2_занятие.pdf|тут]] | ||
+ | |||
+ | В виде ppt-файла: [[Media:20110922_АП_СРНС_-_2_занятие.ppt|тут]] | ||
== Положение коррелятора в общей архитектурно-функциональной схеме == | == Положение коррелятора в общей архитектурно-функциональной схеме == | ||
Строка 8: | Строка 13: | ||
Под ''навигационным приемником'' (НАП, навигационной аппаратурой потребителей) понимают совокупность радиотехнических артефактов, предназначенных для определения местоположения, скорости, времени и/или пространственной ориентации их носителя с помощью сигналов спутниковой радионавигационной системы. | Под ''навигационным приемником'' (НАП, навигационной аппаратурой потребителей) понимают совокупность радиотехнических артефактов, предназначенных для определения местоположения, скорости, времени и/или пространственной ориентации их носителя с помощью сигналов спутниковой радионавигационной системы. | ||
+ | [[File:20110921_Functions.png|thumb|Задачи навигационного приемника]] | ||
Для выполнения своей целевой функции любой навигационный приемник должен решить ряд задач (см. рисунок на слайде): | Для выполнения своей целевой функции любой навигационный приемник должен решить ряд задач (см. рисунок на слайде): | ||
# Преобразование электромагнитного излучения в электрические токи радиочастотного диапазона с помощью антенны; | # Преобразование электромагнитного излучения в электрические токи радиочастотного диапазона с помощью антенны; | ||
Строка 23: | Строка 29: | ||
Алгоритмы обработки выходного сигнала АЦП в современных навигационных приемниках являются результатом синтеза, использующего методы и подходы статистической радиотехники. | Алгоритмы обработки выходного сигнала АЦП в современных навигационных приемниках являются результатом синтеза, использующего методы и подходы статистической радиотехники. | ||
+ | [[File:20110921_P_aposter_A_radiotech.png|thumb|Апостериорные плотности вероятности <math>A_{IQ}</math> для трех реализаций]] | ||
При статистическом подходе оперируют апостериорными плотностями вероятности информативных параметров радиосигналов. Для реализации в аппаратуре используют алгоритмы, оценивающие ту или иную характеристику апостериорной плотности вероятности. В большинстве случаев в качестве этой характеристики выступает аргумент максимума апостериорной плотности вероятности. В таком случае задача оценивания параметров радиосигнала разбивается на задачу поиска сигнала и задачу слежения за значениями параметров радиосигнала. В результате синтеза получают системы, в которые входят: коррелятор, блок поиска сигнала, дискриминаторы информативных параметров и фильтры информативных параметров. | При статистическом подходе оперируют апостериорными плотностями вероятности информативных параметров радиосигналов. Для реализации в аппаратуре используют алгоритмы, оценивающие ту или иную характеристику апостериорной плотности вероятности. В большинстве случаев в качестве этой характеристики выступает аргумент максимума апостериорной плотности вероятности. В таком случае задача оценивания параметров радиосигнала разбивается на задачу поиска сигнала и задачу слежения за значениями параметров радиосигнала. В результате синтеза получают системы, в которые входят: коррелятор, блок поиска сигнала, дискриминаторы информативных параметров и фильтры информативных параметров. | ||
Строка 30: | Строка 37: | ||
В современном приемнике могут одновременно выполняться 1 000 000 корреляционных преобразований. Из них 3 и более требуются для каждого сигнала для осуществления слежения, остальные же используются для быстрого поиска сигналов. | В современном приемнике могут одновременно выполняться 1 000 000 корреляционных преобразований. Из них 3 и более требуются для каждого сигнала для осуществления слежения, остальные же используются для быстрого поиска сигналов. | ||
+ | |||
+ | |||
+ | == Шкала времени == | ||
+ | |||
+ | Разбиение шкалы времени на два индекса, как следствие выделения интервалов неизменности параметров модели наблюдений. | ||
+ | |||
+ | == Модель наблюдений == | ||
+ | |||
+ | Приемник не следит за моментальными параметрами радиосигнала. Он следит за коэффициентами аппроксимирующих полиномов, неизменными на интервале коррелирования. | ||
+ | |||
+ | == Корреляционные суммы == | ||
+ | |||
+ | Итоговый вид. Такое функциональное преобразование производят 99% приемников. Их и изучим. | ||
+ | |||
+ | == О многозначности термина == | ||
+ | |||
+ | ''Отсутпление'' | ||
+ | |||
+ | Термин коррелятор - многозначный. Под этим словом может пониматься: | ||
+ | :1) Вычисление одной корреляционной суммы (результат - одно вещественное число). | ||
+ | :2) Вычисление двух корреляционных сумм: квадратурной и синфазной (результат - два вещественных или одно комплексное число). | ||
+ | :3) Вычисление двух квадратур для нормальной, запаздывающей и опережающий ПСП дальномерного кода для одного сигнала (набор, необходимый для систем слежения; результат - три пары вещественных чисел или три комплексных числа). | ||
+ | :4) Набор корреляторов в смысле п. 3) достаточных для всех сигналов спутников. | ||
+ | :5) Может пониматься физическая микросхема, осуществляющая п. 4. | ||
+ | <br>и т.д. | ||
+ | |||
+ | Всё зависит от контекста. | ||
+ | |||
+ | == Вывод стат.эквивалентов == | ||
+ | |||
+ | <gallery> | ||
+ | Image:20110921_Gaussian_nIQ.png | ||
+ | Image:20110921 Ampdtdf.png | ||
+ | Image:20110921_Ampdtdf_xy.png | ||
+ | Image:20110921 Ampdtdf xz.png | ||
+ | Image:20110921 Ampdtdf yz.png | ||
+ | Image:20110921 AmpdB.png | ||
+ | </gallery> | ||
+ | |||
+ | == Домашнее задание == | ||
+ | |||
+ | * Повторить вывод для квадратурной суммы. | ||
+ | * Оценить коэффициент корреляции между шумами | ||
+ | |||
+ | [[Категория:АП СРНС_(дисциплина)]] | ||
+ | |||
+ | {{wl-publish: 2011-09-21 11:33:07 +0400 | Korogodin }} |
Текущая версия на 02:45, 18 марта 2013
Содержание |
[править] Презентации
В виде pdf-файла: тут
В виде ppt-файла: тут
[править] Положение коррелятора в общей архитектурно-функциональной схеме
Напоминание:
Под навигационным приемником (НАП, навигационной аппаратурой потребителей) понимают совокупность радиотехнических артефактов, предназначенных для определения местоположения, скорости, времени и/или пространственной ориентации их носителя с помощью сигналов спутниковой радионавигационной системы.
Для выполнения своей целевой функции любой навигационный приемник должен решить ряд задач (см. рисунок на слайде):
- Преобразование электромагнитного излучения в электрические токи радиочастотного диапазона с помощью антенны;
- Перенос навигационных сигналов, принятых антенной, из радиочастотного диапазона (L1, L2) на промежуточную частоту, усиление и частотная селекция;
- Дискретизация и квантование сигнала промежуточной частоты;
- Оценка информативных параметров радиосигналов, для чего в современных приемниках производится поиск сигналов, передача на слежение и слежение за навигационными сигналами.
- Прием цифрового сообщения, передаваемого в радиосигналах;
- Расчет положения, ориентации, скорости и времени потребителя по накопленной информации, измеренным параметрам радиосигнала, принятому сообщению и информации от дополнительных источников;
- Взаимодействие с потребителем с помощью того или иного интерфейса: прием команд и выдача координатно-временного обеспечения.
Устройства, решающие задачу 1, называют антенным модулем; задачи 2-3 – называют front-end'ом; задачи 1-2 – радиочастотной частью НАП; задачи 3-7 – устройством цифровой обработки; задачи 2-7 – модулем навигационного приемника.
На прошлых занятиях вы получили представление об устройстве и математическом описании функций с 1 по 3. Добрались до выходных отчетов АЦП.
Алгоритмы обработки выходного сигнала АЦП в современных навигационных приемниках являются результатом синтеза, использующего методы и подходы статистической радиотехники.
При статистическом подходе оперируют апостериорными плотностями вероятности информативных параметров радиосигналов. Для реализации в аппаратуре используют алгоритмы, оценивающие ту или иную характеристику апостериорной плотности вероятности. В большинстве случаев в качестве этой характеристики выступает аргумент максимума апостериорной плотности вероятности. В таком случае задача оценивания параметров радиосигнала разбивается на задачу поиска сигнала и задачу слежения за значениями параметров радиосигнала. В результате синтеза получают системы, в которые входят: коррелятор, блок поиска сигнала, дискриминаторы информативных параметров и фильтры информативных параметров.
Сегодня на повестке дня - коррелятор. В том или ином виде он присутствует как в алгоритмах поиска, так и в алгоритмах слежения, и даже в алгоритмах выделения цифровой информации и синхронизации.
Коррелятор производит функциональное преобразование отсчетов АЦП в свои выходные квадратурные суммы. В дальнейшем все системы работают только с квадратурными сигналами корреляторов, а не с сигналами АЦП.
В современном приемнике могут одновременно выполняться 1 000 000 корреляционных преобразований. Из них 3 и более требуются для каждого сигнала для осуществления слежения, остальные же используются для быстрого поиска сигналов.
[править] Шкала времени
Разбиение шкалы времени на два индекса, как следствие выделения интервалов неизменности параметров модели наблюдений.
[править] Модель наблюдений
Приемник не следит за моментальными параметрами радиосигнала. Он следит за коэффициентами аппроксимирующих полиномов, неизменными на интервале коррелирования.
[править] Корреляционные суммы
Итоговый вид. Такое функциональное преобразование производят 99% приемников. Их и изучим.
[править] О многозначности термина
Отсутпление
Термин коррелятор - многозначный. Под этим словом может пониматься:
- 1) Вычисление одной корреляционной суммы (результат - одно вещественное число).
- 2) Вычисление двух корреляционных сумм: квадратурной и синфазной (результат - два вещественных или одно комплексное число).
- 3) Вычисление двух квадратур для нормальной, запаздывающей и опережающий ПСП дальномерного кода для одного сигнала (набор, необходимый для систем слежения; результат - три пары вещественных чисел или три комплексных числа).
- 4) Набор корреляторов в смысле п. 3) достаточных для всех сигналов спутников.
- 5) Может пониматься физическая микросхема, осуществляющая п. 4.
и т.д.
Всё зависит от контекста.
[править] Вывод стат.эквивалентов
[править] Домашнее задание
- Повторить вывод для квадратурной суммы.
- Оценить коэффициент корреляции между шумами
[ Хронологический вид ]Комментарии
Войдите, чтобы комментировать.