24.07.2015 Испытания приемника - июль

Версия 11:12, 30 июля 2015

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.

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:

RMSE of code

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.

Накопление в корреляторе 1 мс

СКО vs Q
Опора от FSU	Опора от SMBV с OCXO

Накопление в корреляторе 5 мс

СКО vs Q
Опора от FSU	Опора от SMBV с OCXO

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

СКО vs Q
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 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.

Pd vs Q,

Pd_vs_q