Структура и алгоритмы работы спутниковых радионавигационных системСтраница 7
В отличие от алгоритма поиска сигнала, где реализуется некогерентная обработка принимаемого сигнала, сигнала в режиме фильтрации информационных параметров используется квазикогерентная обработка [5.1, 5.2], т.е. совместная фильтрация информационных параметров и фазы сигнала (неинформационного параметра).
Для решения задачи синтеза оптимальной системы фильтрации радионавигационных параметров сигнала представим описание сигнала (1.3) в виде
(1.8)
hд,к(t) – моделирующая последовательность, соответствующая дальномерному коду, один период (длительностю Lt0 ) которой описывается
hд,к(t) = ; tÎ[0, Lt0] . (1.9)
Параметр в (1.8), описывающий навигационное сообщение, представляет собой последовательность нулей и единиц, смена которых происходит в фиксированные моменты времени tk, такие, что tk - tk-1 = TСИ = соnst. Данную последовательность удобно представлять в виде однородной марковской цепи с матрицей перехода pij = 0,5; i,j = .Фазу φ(t) можно описать компонентой в общем случае многомерного марковского процесса xφ(t), т. е. , где - n-мерный вектор;x(t) описывается векторным уравнением
, (1.10)
где Fφ, Gφ – матрицы размера и соответственно; ηφ(t) – m-мерный вектор белых гауссовских шумов с нулевыми математическими ожиданиями и матрицей спектральных плотностей Nηφ / 2.Наиболее часто используются модели
φ(t) = ηφ(t), (1.11)
что соответствует = 1, Fφ= 0, Gφ = 1;
; , (1.12)
что соответствует ; ; Gφ=;
; ;; , (1.13)
что соответствует = ; Fφ = ; Gφ = .
Аналогичное представление в виде компоненты многомерного марковского процесса принимается для описания изменения во времени задержки τсигнала, т.е. ,
, (1.14)
где Fτ, - матрицы размера и соответственно; ητ(t) - - мерный вектор белых гауссовских шумов с нулевыми математическими ожиданиями и матрицей спектральных плотностей Nητ / 2. Шумы ητ(t) и ηφ(t) полагаются некоррелированными.
Общее решение задачи оптимальной непрерывно-дискретной фильтрации, т.е. совместной фильтрации параметров сигнала, одни из которых меняются непрерывно, а другие – дискретно, дано в [6.2]. Конкретизация общих соотношений в рассматриваемой задаче приводит к комплексной системе фильтрации, включающей дискриминаторы задержки и фазы сигнала и сглаживающие фильтры для оценок задержки и фазы [6.7, 6.8]. В комплексной системе фильтрации каждая из оптимальной оценок и формируется после обработки сигналов с выходов двух дискриминаторов (задержки и фазы). Однако это приводит к достаточно сложной системе, поэтому на практике оценку задержки сигнала формируют по сигналам временного дискриминатора, а оценку фазы - по сигналам фазового дискриминатора, т.е. перекрестные связи между "разноименными" оценками и дискриминаторами не учитываются. Уравнения оптимальной фильтрации без учета указанных перекрестных связей и при выполнении условия (при работе приемоиндикаторов в реальных условиях) имеют следующий вид: