Перейти к содержанию
    

Обработка сигнала в GPS приемнике

Вы так уверенно об этом говорите. Только вот я уже давно пользуюсь такими фильтрами в реальных устройствах. Поэтому дальнейший спор считаю бессмысленным...
Ну, это как Вам угодно.

Только я готов строго доказать, что любая дополнительная фильтрация, кроме согласованной, вредна во всех смыслах, потому, что ухудшает отношение С/Ш на выходе приёмника и точность определения псевдодальности.

...Потренируйтесь в матлабе. Сгенерите цифровой ПСП сигнал, фильтраните косинусным фильром и посмотрите что получиться :)
Да ради бога. Только и Вы немного потрудИтесь. Предлагаю сделать 2 модели: я по своему методу, а Вы - по своему. А потом посмотрим отношение С/Ш и частоту ошибок на одинаковом сигнале. Идёт? ;)

 

...Речь шла не о -160 дБм, а о С/Ш 5 дБ для BPSK. Наши устройства "захватывают" сигнал BPSK при 4 - 5 дБ.
Понятно.

 

...Кстати, Станислав. Ответье на такой вопрос.

Я принимаю ШПС сигнал. Оцифровываю его и уже в цифре подаю на коррелятор. Какую по вашему частоту дискретизации сигнала лучше выбрать для коррелятора?

Чем больше, тем лучше. :)

Нижняя грань определяется теоремой Котельникова. Если Вы, скажем, ограничиваете полосу сигнала С/А кода 2 МГц, частота дискретизации должна быть уж никак не менее 4 Мвыб/с. Соответственно, если ограничиться шириной всего диапазона L1 (~20 МГц), то для качественной демодуляции С/А кода потребуется минимум 40 Мвыб/с.

При аналоговой раскладке сигнала в квадратуры частоту выборки можно уменьшить в 2 раза, за счёт удвоения числа каналов приёма.

Вариант с 40 Мвыыб/с (реально она делается ещё большей), конечно, может быть реализован только в "продвинутых" приёмниках. Зато и точность определения координат в stand-alone у них заметно выше, чем у "китайских".

 

Оптимальный по какому критерию?

а) Крутизны пика корр. функции? Согласен.

б) Точности определения псевдодальности? Частично согласен. ИМХО, для конкретной реализации приемника GPS должна быть своя оптимальная полоса, возможно включающая неск. боковых лепестков, дальнейшее расширение которой на дает заметного улучшения крутизны корр. функции, а шум продолжает расти линейно.

Ай-яй-яй, братцы... Это же самые основы радиотехники... Этого не знать просто нельзя. :(

Критерий один - максимальное из всех возможных отношение С/Ш на выходе приёмника.

Согласованный фильтр даёт наилучшее из всех возможных отношение С/Ш на выходе, и предназначен для работы в теоретически неограниченной полосе частот для приёма сигнала(ов) конечной длительности.

Любая дополнительная фильтрация ухудшит это отношение.

 

Скажите, Вы дйствительно с этим не согласны? :07:

 

...Однако, для определения псевдодальности крутизна пика не столь важна как его симметрия. В идеальном GPS канале без многолучевости корр. пик обычно симметричный и, используя интерполяцию, легко посчитать его центр даже если он полукруглый.
Это только так кажется. Как я уже и писал, анализ формы кросс-корреляционной функции обречён на заведомый провал - слишком уж сильно её "колбасит". :( Тем более, интерполировать не получится.

Вообще-то, корреляциинный (оптимальный) приёмник кросс-корреляционную функцию не высчитывает - он лишь берёт из неё одну точку, соответствующую её максимуму. Тонкости по поводу синхронизации пока опустим.

 

...Кроме того, фазовые измерения в ФАПЧ позволяют добиться высокоточной тактовой синхронизации даже с учетом больших, но квази-статичных, доплера и многолучевости, и тем самым помочь улучшить оценку середины корр. пика.
Совершенно неверно.

Тактовая синхронизация осуществляется именно по коду, путём свёртывания входного сигнала с ПСП определённой формы (early-late adaptation), или поиска максимума корр. функции в системе из нескольких корреляторов. Первый способ лучше - требует меньших выч. затрат.

Фазовые измерения в stand-alone режиме немыслимы, хотя бы из-за невозможности разрешить неоднозначности.

 

...В обсуждаемом даташите чувствительность на этапе захвата (acquisiiton) -144 дБм. Упоминается какой-то суперский алгоритм Kirk..., который захватывает при -160дБм, но непонятно, нужна для этого ассистанс или нет, ИМХО нужна.
Не знаю... По-моему, лажа чистой воды.

Поимка спутника при -144дБм, думается, вполне возможна. Но приёмник нужен весьма качественный (потери относительно оптимального, по первой прикидке, должны быть не более ~3-5 дБ, что для "бытовых" приёмников вряд ли достижимо).

 

...Согласованный с ПСП-символом фильтр будет иметь АЧХ sin(x)/x, а это будет ограничивать (плавно)спектр шума. Идеализированный фильтр с бесконечной полосой будет иметь импульсную характеристику в виде дельта-функции. Получается, что приемник с бесконечной полосой - это элементарный стробирующий ключ, определяющий принятый символ по одному-единственному отчету на выходе антенны, что, конечно полный бред.
Неправильный вывод из взятой с потолка посылки.

Импульсная характеристика идеального аналогового тракта должна представлять из себя именно дельта-функцию. То есть, он должен пропускать сигнал без каких-либо искажений.

ИХ оптимального приёмника для приёма одного символа ПСП должна представлять из себя прямоугольную импульсную функцию с длительностью импульса 1/1023000 секунды.

Выражение "плавно ограничивать спектр шума" для меня непонятно. Я писал уже: белый гауссовский шум (с бесконечной мощностью) будет иметь на выходе согласованного фильтра конечную мощность.

 

С этим Вы тоже не согласны?

 

...Вы здесь сами себе противоречите: см. 1-ую цитату выше.
Да где же Вы нашли противоречие в моих словах, никак в толк не возьму? :07: Ткните носом, или цитаты приведите, что ли...

 

...Разговор шел не о фильтре вообще, а конкретно о приподнятом косинусном, который серьезно несогласуется с АЧХ C/A кода (sin(x)/x).
Правильно. Не согласуется. И сильно портит сигнал. Как испортит его любой другой фильтр, кроме оптимального.

................................................................................

..

 

Граждане, дорогие, сколько же можно блуждать в трёх соснах? :07: То, о чём я пишу, есть элементарные вещи, о которых можно прочитать в любом учебнике по радиотехнике. Даже не по себе как-то... :(

Изменено пользователем Stanislav

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

прочитать то легко, а вот осмысленно применить в данном конкретом случае...как то не всегда сразу получается

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

прочитать то легко, а вот осмысленно применить в данном конкретом случае...как то не всегда сразу получается
Должно получаться. Все принципы радиосвязи разработаны добрых полстолетия назад, ещё нашими дедами. Современный уровень развития техники все их задумки позволяет реализовать "в железе", причём компактно и дёшево.

Для меня, например, спутниковая навигация является неким артефактом, не поддающимся здравому смыслу. Однако, она работает, и математический расчёт никакого противоречия физическим законам здесь не обнаруживает.

Прошу прощенья за оффтоп...

 

У меня тоже не качаются... :(

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Вообще-то, корреляциинный (оптимальный) приёмник кросс-корреляционную функцию не высчитывает - он лишь берёт из неё одну точку, соответствующую её максимуму.

 

Ай-я-яй...Станислав...ну вы меня разочаровываете...Знаток "Основ радиотехники", вы наш =) Я вас наверно очень сильно удивлю =) Перед накоплением все корреляторы GPS приемников высчитывают именно кросс-корреляционную функцию =) Теорема о свертке называется =) Смоделируйте =)

 

Тактовая синхронизация осуществляется именно по коду, путём свёртывания входного сигнала с ПСП определённой формы (early-late adaptation), или поиска максимума корр. функции в системе из нескольких корреляторов. Первый способ лучше - требует меньших выч. затрат.

 

То, что вы назвали "Тактовая синхронизация " в действительности называется фазовой синхронизацией, в которую входят цепи автоподстройки по частоте, фазовой автоподстройки по частоте и цепь автоподстройки по времени (то, что они полностью связаны вам объяснять думаю не надо?) =) А вот когда речь зайдет о декодировании информации, тогда будет уместно говорить о тактовой синхронизации...Тогда, вы Станислав, поймете, наконец, зачем я как-то сказал про, "некий" манчестерский код =)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ай-я-яй...Станислав...ну вы меня разочаровываете...Знаток "Основ радиотехники", вы наш =) Я вас наверно очень сильно удивлю =) Перед накоплением все корреляторы GPS приемников высчитывают именно кросс-корреляционную функцию =) Теорема о свертке называется =) Смоделируйте =)
Для особо тупорылых и назойливых повторяю: оптимальному приёмнику при хорошей синхронизации нет необходимости считать корреляционную функцию, достаточно лишь посчитать коэффициент корреляции опорного и принимаемого процессов.

Если некий не в меру ретивый "знаток" желает честно высчитывать КФ - что ж, впендюрёд, комсомолодость.

 

То, что вы назвали "Тактовая синхронизация " в действительности называется фазовой синхронизацией, в которую входят цепи автоподстройки по частоте, фазовой автоподстройки по частоте и цепь автоподстройки по времени (то, что они полностью связаны вам объяснять думаю не надо?) =)
РадиоЮноша, прекратите флуд в теме.

Термины мной использованы правильно.

Рекомендую почитать учебник по радиотехнике в части понятии фазы передаваемого/принимаемого радиосигналов.

А также изучить структуру систем синхронизации навигационного приёмника.

 

А вот когда речь зайдет о декодировании информации, тогда будет уместно говорить о тактовой синхронизации...Тогда, вы Станислав, поймете, наконец, зачем я как-то сказал про, "некий" манчестерский код =)
Травы обкурились снова, не иначе...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

достаточно лишь посчитать коэффициент корреляции опорного и принимаемого процессов

Енто как? =)

 

........................................

P.S. Дядь Стас, а ты по жизни тоже такой красноречивый? Зубы то еще все целы у тебя? Я ж с тобой интеллигентно...Ты если хочешь что-то доказать, то аргументируй...А "задираца" через монитор не по мужицки =)

Изменено пользователем RadioJunior

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Чем больше, тем лучше. :)

Нижняя грань определяется теоремой Котельникова. Если Вы, скажем, ограничиваете полосу сигнала С/А кода 2 МГц, частота дискретизации должна быть уж никак не менее 4 Мвыб/с. Соответственно, если ограничиться шириной всего диапазона L1 (~20 МГц), то для качественной демодуляции С/А кода потребуется минимум 40 Мвыб/с.

 

Ну вот поэтому вы и не понимаете то, о чем я пишу

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну вот поэтому вы и не понимаете то, о чем я пишу

 

Михаил, а не могли бы вы по этому поводу прояснить ситуацию! Как же по вашему необходимо выбирать частоту дискретизации приемника спутниковых сигналов? Если объяснять вам будет не охото, то не могли бы вы дать соответствующие ссылки?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

а откуда у вас скачивается? просто сами книги здесь я как то опасаюсь выкладывать, все таки авторские права...

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

а откуда у вас скачивается? просто сами книги здесь я как то опасаюсь выкладывать, все таки авторские права...

 

Александр, высылайте мне на почту =)

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Книжки хорошие, обе имеют софт, который прикладывается к покупной бумажной версии. Софта к 1-ой у меня нет (никто не знает, где его можно скачать? :yeah: ), а к 2-й есть - простой и главное работающий с реальными и имитированными сигналами софт-приемник - наглядно поясняет математику GPS приемника вплоть до расчета координат "в живую", для тех кто не знаком на практике или знаком, но использует готовые схемы и алгоритмы не задумываясь. Я его уже год с ним экспериментирую, изменяю и усовершенствую.

 

Правда, этот приемник не даст ответа на вопрос как принять сигнал с уровнем -160 дБм. Для этого более подойдет James Bao-Yen Tsui "Fundamentals of Global Positioning System Receivers", 2nd edition, где исправлены много опечаток 1-ого выпуска и добавлена часть о приеме слабых сигналов. Неделю назад получил еще одну книжку прямо по теме: Nesreen I. Ziedan "GNSS Receivers for Weak Signals" - еще не проверял на практике, но название говорит само за себя. Для этих книг софт не прилагается, к сожалению.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

и fundamentals 2 издание есть

а с мегааплоуда скачаете?

 

Александр, у меня вообще ничего не качается с тех сылок, которые вы предоставили! :05:

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Ну вот поэтому вы и не понимаете то, о чем я пишу

Если у вас частота дискретизации ниже низкочастотной версии Котельникова (по информационной, здесть по чиповой полосе), то мне тоже любопытно, как вы это делаете.

 

и fundamentals 2 издание есть

а с мегааплоуда скачаете?

попробую найти и скачать fundamentals 2 - там есть матлабовские функции в тексте - но если вы уже знаете ссылку, может, выложите здесь?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Гость
Эта тема закрыта для публикации ответов.
×
×
  • Создать...