1. Разработаны корреляционные аспекты теории периодических ШПС с минимальной частотной манипуляцией. Получены аналитические выражения для периодической автокорреляционной функции (ПАКФ) шумоподобного сигнала с МЧМ (в том числе с учетом дополнительной цифровой модуляции). Теоретически обоснован способ фазовой манипуляции МЧМ-ШПС как наиболее перспективный способ передачи цифровой информации в широкополосных РНС с шумоподобными МЧМ-сигналами. Предложенные методы передачи данных в широкополосных РНС с использованием совмещенного и отдельного каналов при дополнительной ФМ шумоподобных МЧМ-сигналов обеспечивают потенциальную помехоустойчивость. Получены оценки влияния дополнительной цифровой модуляции на корреляционные свойства периодических МЧМ-ШПС (уровень боковых лепестков ПАКФ). Дополнительная цифровая модуляция МЧМ-ШПС ухудшает корреляционные свойства сигнала, увеличивая уровень боковых лепестков нормированной ПАКФ от значения равного по модулю (в отсутствие дополнительной цифровой модуляции) до значения порядка (эффективное значение) при использовании М-последовательности длины N.
2. Разработана и теоретически обоснована структура сигналов широкополосной РНС с ограниченным частотным ресурсом, позволяющая реализовать способ кодового разделения сигналов опорных станций с уровнем подавления внутрисистемных помех не менее 80дБ в отсутствие дополнительной цифровой модуляции ШПС и 40дБ – при её наличии. Предложенный новый способ кодо-временного разделения сигналов опорных станций обеспечивает при базе сигналов и дополнительной цифровой модуляции ШПС подавление внутрисистемных помех не менее 80дБ.
3. Разработанные алгоритмы беспоисковой синхронизации опорных и бортовых станций на основе априорной координатно-временной информации, полученной по сигналам СРНС, обеспечивают время синхронизации менее 2 минут при базе сигналов и пороговом отношении сигнал/шум равном – 40дБ.
4. Разработаны новые методы автономной синхронизации опорных станций широкополосной РНС, обеспечивающие возможность разделения сигналов без ограничения рабочей зоны (при базе ): автономная синхронизация с использованием дополнительного канала, предназначенного для передачи данных коррекции шкал времени; автономная синхронизация с использованием совмещенного канала (общего для синхронизации и передачи данных).
5. Синтезированы оптимальные алгоритмы поиска и нелинейной фильтрации параметров (времени запаздывания и фазовых сдвигов) периодических ШПС с МЧМ при воздействии флуктуационных помех. Разработанные квазиоптимальные алгоритмы поиска ШПС по времени запаздывания в режиме автономной синхронизации обеспечивают время синхронизации менее 5 минут при базе сигнала и пороговом отношении сигнал/шум равном – 40дБ. Предложенные новые алгоритмы фильтрации параметров МЧМ-ШПС обеспечивают точность измерения квазидальности не хуже 10 м (СКО ошибки) при пороговом отношении сигнал/шум равном – 40дБ.
Замена действующих систем морской радионавигации широкополосной РНС «Спрут» будет способствовать улучшению качества навигационного обеспечения кораблей и судов ВМФ, внося значительный вклад в дело повышения обороноспособности страны и эффективности координатно-временного обеспечения гражданских морских потребителей.
Результаты диссертационной работы использованы в хоздоговорных и госбюджетных НИР, выполненных на основании Федеральной целевой программы по СРНС ГЛОНАСС, отраслевых и государственных программ в Красноярском государственном техническом университете и Сибирском федеральном университете. Ряд теоретических результатов получен при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований – грант № 08-08-00849-а.
Результаты исследований использованы в опытных образцах аппаратуры РНС «Спрут», прошедшей Государственные испытания и получившей положительную оценку Государственной комиссии, что подтверждается соответствующими актами. Практическая значимость предлагаемых в диссертационной работе решений подтверждена 5 патентами РФ.
Предложенные алгоритмы обработки шумоподобных сигналов с минимальной частотной манипуляцией могут найти применение при проектировании наземных РНС следующих поколений, а также в радионавигационной аппаратуре потребителей СРНС при соответствующей «модернизации» сигналов (переходе с фазовой манипуляции на МЧМ).
Достоверность полученных результатов подтверждается корректным применением методов теории вероятностей и математической статистики, теории статистических решений, теории нелинейной и квазилинейной фильтрации, согласованностью аналитических результатов с результатами имитационного моделирования, а также сопоставлением с результатами работ других авторов. Достоверность полученных теоретических результатов подтверждается экспериментальными исследованиями опытного образца РНС «Спрут», разработанного при непосредственном участии автора диссертационной работы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.