Фронтенд и корреляционный канал навигационного приемника (модель) — различия между версиями
Korogodin (обсуждение | вклад) (→Выбор полосы фронтенда) |
Korogodin (обсуждение | вклад) (→Использование имитационной модели) |
||
| Строка 55: | Строка 55: | ||
* Модель корреляционных сумм | * Модель корреляционных сумм | ||
| − | === | + | === Работа с имитационной моделью === |
==== Интерфейс модели ==== | ==== Интерфейс модели ==== | ||
| Строка 106: | Строка 106: | ||
* ''4 бита'' - опорный сигнал коррелятора принимает значения <math>\left\{ -7; -6; ... ; 0; ... ; 6; 7 \right\}</math>. | * ''4 бита'' - опорный сигнал коррелятора принимает значения <math>\left\{ -7; -6; ... ; 0; ... ; 6; 7 \right\}</math>. | ||
| + | {{pic|20111005_CorrModel_6.png|Рисунок 6 - Фрейм ''Квантование отсчетов АЦП''|pic6}} | ||
<noinclude> | <noinclude> | ||
Версия 11:58, 5 октября 2011
 | |
|---|---|
| |
| Описание | Модель коррелятора НАП ГЛОНАСС с учетом ограничений полосы фронтенда |
| Автор(ы) | Korogodin (Korogodinобсуждение) |
| Последняя версия | 2.0 (см. репозиторий) |
| Загрузить | no link |
| Хранилище | Google Code |
| Категории | Коррелятор, RF, Фронтенд, Переходные процессы, ГЛОНАСС |
Содержание |
Описание имитационной модели
Возможности имитационной модели
Имитационная модель "Фронтенд и корреляционный канал навигационного приемника" демонстрирует процессы и преобразования, проходящие в фронтенде, АЦП и корреляторе навигационной аппаратуры потребителей спутниковых радионавигационных систем. Модель позволяет получить осциллограммы и спектры процессов в описанных блоках:
- при приеме сигнала на фоне мешающей гармонической помехи и без неё;
- при наличии и отсутствии собственного шума приемника;
- при различных значениях полосы пропускания фронтенда приемника;
- при различном числе разрядов АЦП;
- при различном числе разрядов опорных колебаний в корреляторе;
- при различных настройках формирующего опорное ПСП регистра сдвига.
Расчет корреляционных сумм проводится тремя способами:
- По сформированным отсчетам сигнала на выходе АЦП путем перемножения с опорными сигналами и последующим накоплением - для различных значений задержки ПСП. Позволяет рассчитать графики корреляционных сумм в зависимости от разности задержек опорной ПСП ДК и ПСП ДК сигнала на выходе АЦП.
- На основании имеющихся данных о параметрах сигнала и фильтров производится расчет математических ожиданий статистических эквивалентов. Позволяет сравнить результаты работы коррелятора с моделью статистического эквивалента.
- С помощью пошаговой модели с имитацией работы регистров схемы коррелятора, реализованной в ПЛИС или ASIC.
Базовые математические модели
- Модель шкалы времени
- Модель сигнала (IF)
- Модель помехи (IF)
- Модель шума (IF)
- Модель сигнала на выходе фронтенда
- Модель сигнала на выходе АЦП
- Модель корреляционных сумм
Работа с имитационной моделью
Интерфейс модели
Взаимодействие с имитационной моделью производится посредством графического интерфейса пользователя (см. рисунок 1). С его помощью происходит установка параметров моделирования, запуск событий и получение результатов.
Рисунок 1 - Интерфейс имитационной модели
Настройка и запуск генератора дальномерного кода
С помощью фрейма Настройка генератора производится установка параметров регистра сдвига, выполняющего функцию генератора дальномерного кода. С помощью выбора соответствующих CheckBox'ов производится замыкание обратной связи, с помощью полей ввода - установка начального значения. Нажатие кнопки OK производит запуск генерирования ПСП - 511 тактов, что соответствует одному периоду ПСП СТ сигнала ГЛОНАСС. Также во фрейме отображается график значения 7 бита регистра.
Рисунок 2 - Фрейм Настройка генератора
Включение сигала, помехи и собственного шума приемника
С помощью CheckBox Сигнал, Помеха, Шум (см. рисунок 3) производится включение/выключение имитации полезного сигнала, аддитивной гармонической помехи и аддитивного собственного шума приемника соответственно.
Рисунок 3 - CheckBox'ы Сигнал, Помеха, Шум
Мощность гармонической помехи на 12 дБ больше мощности сигнала, шум соответствует штатному энергетическому потенциалу 45 дБГц.
Если ранее был произведен запуск генератора дальномерного кода, то изменение значений CheckBox'ов приведет к перезапуску расчета корреляционных сумм.
Выбор полосы фронтенда
Установка полосы фронтенда производится во фрейме Полоса фронтенда (см. рисунок 4):
- Бесконечность - отсутствуют зеркальные каналы приема и внеполосные помехи, но спектр полезного сигнала ограничивается только частотой дискретизации (51.1 МГц);
- 6 МГц - отсутствуют зеркальные каналы и внеполосные помехи, спектр полезного сигнала ограничен фильтром с полосой 6 МГц;
- 1 МГц - отсутствуют зеркальные каналы и внеполосные помехи, спектр полезного сигнала ограничен фильтром с полосой 1 МГц.
Рисунок 4 - Фрейм Полоса фронтенда
На обобщенной схеме фронтенда отображается график спектральной плотности мощности сигнала на входе шумового АРУ. С помощью кнопки в правом верхнем углу производится открытие графика в отдельном окне.
Выбор разрядности АЦП
Установка числа разрядов АЦП производится во фрейме Квантование отсчетов АЦП (см. рисунок 5):
- Без квантования - квантование не производится, отсчеты хранятся в переменных типа double (64 бита, плавающая точка);
- Компаратор (1 бит) - входной сигнал АЦП пропускаются через компаратор, выходные отсчеты АЦП принимают значения
.
Рисунок 5 - Фрейм Квантование отсчетов АЦП
На обобщенной схеме фронтенда отображается осциллограмма сигнала на выходе АЦП (точки отсчетов соединены прямыми отрезками). С помощью кнопки в правом верхнем углу производится открытие графика в отдельном окне.
Выбор разрядности опорного сигнала коррелятора
Установка числа разрядов опорного сигнала коррелятора производится во фрейме Опорный сигнал (см. рисунок 6):
- Без квантования - квантование не производится, отсчеты хранятся в переменных типа double (64 бита, плавающая точка);
- 4 бита - опорный сигнал коррелятора принимает значения
.
Рисунок 6 - Фрейм Квантование отсчетов АЦП
Пример результатов моделирования
