Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Казанский национальный исследовательский

технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ»

Институт Радиоэлектроники и Телекоммуникаций

Кафедра Радиоэлектроники и информационно-измерительной техники

Курсовая работа

по дисциплине: «Методы и средства измерения в телекоммуникационных системах »

на тему: «Измерение параметров(характеристик) аппаратуры глобального позиционирования (GPS, Глонасс) на цифровом уровне»

Обучающийся гр.5306Елесина А.П.

Руководитель доцент каф.РИИТ Сухарев А.А.

Казань 2019



Содержание

цифровой глобальный позиционирование аппаратура

Введение

Словарь используемых сокращений

1. Аппаратура глобального позиционирования (GPS, Глонасс)

1.1 Модель и работа аппаратуры глобального позиционирования на цифровом уровне

1.2 Нормативные документы, регулирующие функционирование систем глобального позиционирования

1.3 Параметры и характеристики, описывающие работу аппаратуры GPS на цифровом уровне

2. Измерение параметров аппаратуры глобального позиционирования

2.1 Методы измерения параметров аппаратуры GPS на цифровом уровне

2.2 Достоинства и недостатки методов измерения параметров аппаратуры глобального позиционирования GPS

Заключение

Список используемой литературы



Введение

В современном мире большую популярность завоевали системы глобального позиционирования. Ведь именно глобальное позиционирование применимо во многих сферах жизни. Будь то путешественник, который не может найти правильную дорогу, или же более важные отрасли, такие как: вооруженные силы, геодезия, картография, морская навигация.

С помощью GNSS-технологий происходит синхронизация систем связи и энергетики, определяются точные координаты объекта, ведется наблюдение тектонических плит, осуществляется морская и дорожная навигация и тд.

Очень важно знать точные координаты объектов, чтобы отследить ДТП, например. Поэтому всё чаще GPS-приемники и приемники Глонасс встраивают в мобильные телефоны, коммутаторы, автомобили, часы.

Актуальность этой темы очевидна. Ведь мало кто обрадуется, например, угону автомобиля. И как хорошо, что его можно отследить по местоположению. Или же заблудившись в дороге, особенно в ночное время суток, навигатор с легкостью покажет вам дорогу и будет направлять вас в правильную сторону.

В данной курсовой работе рассмотрена система глобального позиционирования - GPS. Подробно описана ее модель работы на цифровом уровне. Разобраны коды, которые являются основой данной системы, а также описаны методы измерений параметров GPS на цифровом уровне.



Словарь используемых сокращений

GNSS- global navigation satellite systems

BPSK Binary phase-shift key

C/A Coarse acquisition (channel or code)

CDMA Code-division multiple access

DGNSS Differential GNSS

P-code Precision code

DSSS- directsequence spread spectrum

CNAV- Civil Navigation

NAV - Navigation

PPS - Precise Positioning Service

PRN - Pseudo-Random Noise

SA - Selective Availability

SPS - Standard Positioning Service

SNR- Signal-to-Noise Ratio



1. Аппаратура глобального позиционирования (GPS, Глонасс)

1.1 Модель и работа аппаратуры глобального позиционирования на цифровом уровне

Спутниковые передачи GPS используют модуляцию прямого спектрального расширения (DSSS). DSSS обеспечивает структуру для передачи сигналов дальности и важных навигационных данных, таких как спутниковые эфемериды и healthsateline. Сигналами ранжирования являются коды PRN. Эти коды выглядят и имеют спектральные свойства, подобные случайным двоичным последовательностям, но на самом деле являются детерминированными[2].

Каждый спутник имеет две уникальные кодовые последовательности: C/A-код (CoarseAquisitioncode - "код грубого захвата") и зашифрованный высокоточный P(Y)- код (EncryptedPrecisioncode). С С/А-кодом работают все гражданские GPS-приемники, а P-код используется в закрытых для общего пользования системах. C/Aкод является кодом стандартной точности и представляет собой последовательность из 1023 чипов. Этот код повторяется каждую миллисекунду, формируя чиповую скорость, равную 1,023 МГц. P-код является кодом высокой точности и представляет собой более длинную последовательность ( 4 2,35 10 чипов) с чиповой скоростью 10,23 МГц. P-код повторяется каждую неделю в полночь с субботы на воскресенье. C/A-кодом модулируется несущая на частоте L1, а P-кодом модулируются несущие на обеих частотах. По сравнению с P-кодом C/A-код характеризуется меньшей точностью и устойчивостью к воздействию активных преднамеренных радиопомех. Кроме того, военные органы США могут понизить точность C/A-кода, 6 использовав для этого так называемый метод селективного доступа (SelectiveAvailability, SA). Таким образом, SA позволяет контролировать уровень точности, предоставляемый всем пользователям стандартным обслуживанием по определению местоположения.

В настоящее время P-код зашифрован. Этот зашифрованный код обозначается как Y-код.Y-код доступен только пользователям PPS через криптографию.

Рис 1.1 Модель работы приемникаGPS (в виде симулированной блок-схемы)

Блок-схема, представляющая модель работы GPS-приемника для L1 (154f0) и L2 (120f0), показана на рисунке 1.1 (где f0 - основная частота: 10,23 МГц). Частота L1 (154f0) модулируется двумя кодами PRN (плюс данные навигационного сообщения), кодом C / A и кодом P. Частота L2 (120f0) модулируется только одним кодом PRN за раз. В одном из режимов P-кода отсутствует модуляция данных. Номинальная эталонная частота f0составляет 10,23 МГц. Чтобы компенсировать релятивистские эффекты, выходной сигнал стандарта частоты SV (как видно из SV) смещен на 10,23 МГц с Дf / f, равным 4,467 Ч 10-10. Это приводит к ?f 4,57 Ч 10-3 Гц и f0 = 10,22999999543 МГц. Для наземного приемника GPS код C / A имеет скорость чипирования 1,023 Ч 106 чипов / с (f0 / 10 = 1,023 МГц), а код P имеет скорость чипирования 10,23 Ч 106 чипов / с (f0 = 10,23 МГц). [4]

Поскольку пользователи PPS (в основном военные) имеют доступ к криптографическим ключам и алгоритмам, используемым в процессе AS, а пользователи SPS (в основном гражданские) - нет, AS отказывает в доступе к коду P пользователям SPS. Ранее код C / A, и код P(Y), а также несущие частоты L1 и L2 подвергались зашифрованному изменяющемуся во времени сдвигу частоты (называемому сглаживанием).

Данные навигационного сообщения со скоростью 50 бит / с объединяются как с кодом C / A, так и с кодом P (Y) до модуляции с несущей L1. Для этого процесса модуляции используется эксклюзивный или логический элемент, обозначенный как ?. Поскольку данные C / A code?data и P(Y) code?data-кода являются синхронными операциями, скорость передачи битов не может превышать частоту кодирования кодов PRN. Также отметим, что модуляция BPSK используется с сигналами несущей. Данные кода P (Y) code?dataмодулируются в фазовой квадратуре с данными кода C / Acode?dataна частоте L1. Несущая L1 сдвинута по фазе на 90 °, после чего выполняется BPSK-модуляция с помощью данных кода C / A code?data. Затем этот результат объединяется с ослабленным выходным сигналом модуляции BPSK L1 с помощью кода P (Y) code?data.

Рис 1.2 GPS- код и код с данными



1.2 Нормативные документы, регулирующие функционирование систем глобального позиционирования

В стандарте GPS [1] используются следующие документы:

1. IS-GPS-200 Navstar GPS Space Segment / Navigation User Current Revision Interfaces

2. TSO-C129 Technical Standard Order (TSO), Airborne Supplemental 10 December 1992 Navigation Equipment Using the Global Positioning System (GPS)

3. 23 February 2007 Global Positioning System Precise Positioning Service Performance Standard, 1 st Edition

4. AFSPC/ACC 003-92-I/II/III (S) Final Operational Requirements Document (ORD) 18 February 2000 Global Positioning System (GPS) (U)

В документе 1 описывается специфика GPS сигнала, модель работы. В документе 3 разбираются C/A и P- коды. Их структура( полиномы), процесс формирования и приема сигнала.

Серию документов представляет международный союз электросвязи (МСЭ):

1. ITU-R M.2030 Evaluation method for pulsed interference from relevant radio sources other than in the radionavigation-satellite service to the radionavigation-satellite service systems and networks operating in the 1 164-1 215 MHz, 1 215-1 300 MHz and 1 559-1 610 MHz frequency bands.

2. ITU-R M.1903 Characteristics and protection criteria for receiving earth stations in the radionavigation-satellite service (space-to-Earth) and receivers in the aeronautical radionavigation service operating in the band 1 559-1 610 MHz.

3. ITU-R M.1902: "Characteristics and protection criteria for receiving earth stations in the radionavigation-satellite service (space-to-Earth) operating in the band 1 215-1 300 MHz".

4. ITU-R M.1831-1 A coordination methodology for radionavigation-satellite service inter-system interference estimation.

5. ITU-R M.1850-2 Detailed specifications of the radio interfaces for the satellite component of International Mobile Telecommunications-2000 (IMT-2000).

В документе 1 описывается модель оценки помех от различных источников, кроме источников в радионавигационной спутниковой службе. Полоса частот приемников 1164-1215 МГц, 1215-1300 МГц и 1559-1610 МГц.

В документе 2 представлены характеристики и критерии защиты приемных земных станций радионавигационной спутниковой службы (РНСС) и приемных станций воздушной радионавигационной службы (ВРНС), работающих в полосе 1559-1610 МГц.

В документе 4 описаны различные методы анализа помех и шумов, используя спектральную плотность шума; модель группировки и спутникового передатчика.

Также используется ряд документов Европейского института телекоммуникационных стандартов (ETSI):

1. ETSI TR 103 183: "Satellite Earth Stations and Systems (SES); Global Navigation Satellite Systems (GNSS) based applications and standardisation needs".

ETSI TS 103 246-5 V1.2.1 Satellite Earth Stations and Systems (SES); GNSS based location systems; Part 5: Performance Test Specification

1.3 Параметры и характеристики, описывающие работу аппаратуры GPS на цифровом уровне

Рассмотрим модель генерации кода PRN с прямой последовательностью, используемой для C/Aи P-кода. Она показана на рис. 1.3. Каждый синтезированный код PRN получен из двух других генераторов кода. В каждом случае выход второго генератора кода задерживается по отношению к первому, прежде чем их выходы объединяются схемой исключающее-или. Величина задержки различна. В случае P-кода целочисленная задержка в P-элементах идентична номеру PRN. Для кода C / A задержка уникальна для каждого SV, поэтому существует только отношение поиска в таблице к номеру PRN. Задержка кода C/A может быть реализована простым, но эквивалентным способом, который устраняет необходимость в регистре задержки.

Рис 1.3 Модель генерации кода PRN

Код С/A - это код Голда. Частота кодирования кода C/A составляет 1,023 МГц, период повторения псевдослучайной последовательности составляет 1,023 / (1,023 Ч 106 Гц) или 1 мс. На рис 1.4 представлена схема C/A- кода.C/A-код представляет собой код Gi (t). Последовательность Gi(t) является линейным шаблоном, генерируемым сложением по модулю двух подпоследовательностей, G1 и G2i длиной 1023 чипа. Последовательность G2i формируется путем эффективной задержки последовательности G2 на целое число чипов. Последовательности G1 и G2 генерируются 10-каскадными сдвиговыми регистрами, имеющими следующие полиномы:

G1:

G2:

Эпохи кода Голда синхронизируются с эпохами Х1 Р-кода. Последовательность G2i является последовательностью G2, выборочно задержанной на предварительно назначенное количество чипов, тем самым генерируя набор различных кодов C/A.

Вектор инициализации для последовательностей G1 и G2 - 1111111111. Инициализация эпохой X1 фазирует тактовую частоту 1,023 МГц, чтобы гарантировать, что первый чип C / A-код начинается одновременно с первым чипом P-кода [5].

Рис. 1.4 Структурная схема С/A- кода

Автоковариантной функцией С/A кода является функция

,

где c (t) - идеализированная форма сигнала C / A-кода, ф -относительная задержка измеряется в секундах, T - период кода (1 мс).

Функция периодическая по ф с периодом 1 мс.

Рис 1.5 Функция С/A и P-кода

Спектр мощности ш(f) C/A-кода описывает, как мощность в коде распределяется в частотной области. График ш(f) показан в виде гладкой кривой на рис. 1.6; На самом деле ш(f) состоит из спектральных линий с интервалом 1 кГц из-за периодической структуры 1 мс.

Спектр мощности ш(f) имеет характерную форму sin^2(x) / x^2 с первыми нулями, расположенными в 1,023 МГц от центрального пика. Приблизительно 90% мощности сигнала находится между этими двумя нулями, но меньшая часть, лежащая вне нуля, очень важна для точного определения дальности. В целях сравнения также показана типичная спектральная плотность мощности шума, обнаруженная в приемнике GPS после преобразования частоты сигнала в основную полосу (т.е. с удаленной несущей). Присутствие C / A-кода приводит к тому, что весь сигнал лежит значительно ниже уровня шума, поскольку мощность сигнала распределена по широкому частотному диапазону (приблизительно ± 1 МГц).



Рис 1.6 Спектры мощности C/A и P-кода

В то же время, когда спектр требуемого сигнала GPS сужается в процессе сжатия, любой мешающий сигнал, который не модулируется C / A-кодом, вместо этого будет иметь свой спектр, расширенный до ширины по меньшей мере 2 МГц, поэтому только небольшая часть мешающей мощности может проходить через фильтр восстановления сигнала.

Величина подавления помех, полученная с использованием кода C / A, зависит от ширины полосы фильтра восстановления, ширины полосы мешающего сигнала и ширины полосы кода C / A. Для узкополосных помех, сигнал имеет почти синусоидальную форму волны и полоса пропускания фильтра восстановления сигнала 1000 Гц или более, величина подавления помех выражается в децибелах:

где Wc и Wf - соответственно полосы пропускания кода C/A (2,046 МГц) и фильтра восстановления сигнала. Если Wf = 2000 Гц, для узкополосных источников помех может быть получено около 30 дБ подавления. Когда фильтр восстановления сигнала имеет ширину полосы менее 1000 Гц, ситуация усложняется, поскольку сжатая синусоида, создающая помехи, будет иметь дискретные спектральные компоненты с интервалом 1000Гц. По мере увеличения полосы пропускания мешающего сигнала процесс сжатия C / A-кода обеспечивает уменьшение подавления помех.

Рассмотрим Р-код.

P-код является кодом высокой точности и используется в военных целях. В отличие от C/А-кода, P-код модулирует оба несущих L1 и L2. Частота чипирования составляет 10,23 МГц, что в 10 раз больше, чем у кода C/A, и имеет период синхронизации - 7 дней. Он передается синхронно с C / A-кодом в том смысле, что каждый переход чипа C / A-кода всегда соответствует переходу чипа в P-коде. Поскольку период P-кода очень длинный, спектр мощности может рассматриваться как непрерывный для практических целей. Каждый спутник транслирует уникальный P-код.

Каждый Pi (t) представляет собой сумму по модулю двух расширенных моделей, работающих с частотой 10,23 Мбит / с (X1 и X2i). Сам X1 генерируется суммой по модулю на выходе двух 12-ступенчатых регистров (X1A и X1B) с короткими циклами, равными 4092 и 4093 чипам соответственно. Когда короткие циклы X1A считаются до 3750, генерируется X1. X1 наступает каждые 1,5 секунды после того, как было сгенерировано 15 365 000 чипов шаблона X1.

X1A:

X1B:

Период X1 определяется как 3750 X1A циклов(15 345 000 чипов), которые не являются целыми числами цикла X1B. Поэтому сдвиговый регистр X1B находится в конечном состоянии (чип 4093) своего 3749-го цикла. Он остается в этом состоянии до тех пор, пока сдвиговый регистр X1A не завершит свой 3750-й цикл (343 дополнительных чипа). Завершение 3750-го цикла X1A устанавливает следующую эпоху X1, которая повторно инициализирует сдвиговые регистры X1A и X1B,начиная новый цикл X1 [5].

Рис. 1.7 Конфигурация генератора регистра сдвига X1A

Рис. 1.8 Конфигурация генератора регистра сдвига X1B



Рис. 1.9 Модель работы Р- кода( в виде симулированной блок-схемы)

P-код обычно используют в основном для военных целей и имеет следующие функции:

1. Повышенная защита от помех. Поскольку ширина полосы P-кода в 10 раз больше, чем у C / A-кода, она обеспечивает примерно на 10 дБ большую защиту от узкополосных помех. В военных приложениях помехи, вероятно, будут преднамеренной попыткой сделать бесполезным полученный сигнал GPS.

2. Не только глушение может запутать приемник GPS, но и излучение поддельного сигнала GPS. Именно это предотвращает P-код. Потенциальный спуфер не может знать процесс шифрования и не может сделать конкурирующий сигнал похожим на правильно зашифрованный сигнал. Таким образом, приемник может отклонить ложный сигнал и расшифровать желаемый.

3. Структура P-кода опубликована в открытой литературе, поэтому любой может сгенерировать его в качестве справочного кода для сжатия сигнала и проведения измерений дальности. Однако шифрование P-кода военными будет запрещать его использование посторонними лицами.

4. При прочих равных параметрах точность измерения дальности повышается с увеличением ширины полосы сигнала. Таким образом, P-код обеспечивает улучшенную точность измерения дальности по сравнению с C/A-кодом. Одновременные измерения дальности с использованием обоих кодов еще лучше. Из-за увеличенной полосы пропускания P-код также более устойчив к ошибкам диапазона, вызванным многолучевым распространением.

Существует еще так называемый код L2C. Целью его создания был сигнал, который мог передаваться на частоте, отличной от частоты L1, используемой для сигнала (C / A). Создав этот сигнал, его назвали L2C, потому что он транслируется на частоте L2. Этот сигнал передают только так называемые Block IIR-M и более поздние спутники, так как они оснащены новым оборудованием. Перед сигналом L2C ставится задача повышения точности навигации, обеспечения легкого отслеживания сигнала и действия в качестве избыточного сигнала в случае локализованных помех.

В отличие от кода C / A, L2C содержит две отдельные кодовые последовательности PRN для предоставления информации о дальности; гражданско-умеренный код (CM код) и гражданско-длинный код (CL код). Код CM имеет длину 10 230 бит, повторяясь каждые 20 мс. Код CL имеет длину 767 250 бит, повторяясь каждые 1500 мс. Сигналы передаются со скоростью 511500 бит в секунду (бит / с); однако они мультиплексируются вместе, чтобы сформировать сигнал 1 023 000 бит / с.

CM модулируется навигационным сообщением CNAV (данные CNAV являются обновленной версией исходного навигационного сообщения NAV). Он содержит более точное представление и номинально более точные данные, чем данные NAV, тогда как CL не содержит модулированных данных и называется последовательностью без данных. Длинная последовательность без данных обеспечивает примерно на 24 дБ большую корреляцию (примерно в 250 раз сильнее), чем код L1 C / A.

По сравнению с сигналом C / A, L2C имеет лучшее восстановление данных на 2,7 дБ и большее отслеживание несущей на 0,7 дБ, хотя его мощность передачи на 2,3 дБ ниже.

Гражданские приемники теперь могут напрямую измерять ионосферную ошибку так же, как и двухчастотные приемники с кодом P (Y). Однако пользователи, использующие только сигнал L2C, могут ожидать на 65% больше неопределенности положения из-за ионосферной ошибки, чем с одним сигналом L1.

Измерения GPS имеют различные ошибки, включая ошибки спутниковых часов, орбитальные ошибки, атмосферные ошибки, ошибку часов приемника, многолучевое распространение и помехи.

Ошибка спутниковых часов - это смещение спутниковых часов относительно эталона времени GPS. Во время загрузки навигационной информации главная контрольная станция GPS синхронизирует спутниковые часы с часами GPS, и это смещение передается в навигационном сообщении.

Все ошибки, кроме многолучевого распространения и шума, можно уменьшить с помощью таких методов, как однократное дифференцирование, двойное дифференцирование и коррекция DGPS.

RFI является основным источником снижения точности и надежности GPS. Поскольку существуют другие источники ошибок, которые еще больше ухудшают точность GPS, это затрудняет снижение помех. Движение спутника и пользователя приводит к эффектам Доплера, медленным колебаниям мощности и быстрым изменениям мощности. Допплеровские эффекты затрудняют различие между движением пользователя и смещением часов приемника, колебания мощности затрудняют определение порогов для сбора и отслеживания, а атмосферные ошибки приводят к ошибкам дальности и дальности.

RFI и глушение являются двумя основными проблемами при использовании GPS для обеспечения надежной передачи. Непреднамеренные помехи могут быть вызваны радиочастотными передатчиками, гармониками наземных передатчиков, радиолокационными сигналами и случайной передачей сигналов в неправильном диапазоне частот. Сигналы или гармоники сигналов вблизи частот GPS (L1 и L2) являются потенциальными источниками помех.

Глушение или подделка - это форма преднамеренного вмешательства. Глушение может иметь форму опровержения сигнала (что предотвращает получение и отслеживание сигнала GPS) или сигнала обман (который обманывает приемник, чтобы принять сигнал помех в качестве сигнала GPS) Простой глушитель может быть построен для генерации CW, AM или помехи FM.

Эффективная мощность сигнала помехи в приемнике может быть определена с использованием бюджета линии, зная мощность, передаваемую источником помех, и рассчитана с использованием уравнения.

Received RFI = EIRP - Path loss + Antenna Gain,

Где EIRP представляет собой эффективную мощность, передаваемую источником. Antennagain- усиление антенны. Сигнал ослабляется потерями пути (Pathloss) при распространении в пространстве.

Path Loss(dB) = 31.8 + 20 log (f) + 20 log (с),

Где f- частота в МГЦ, p- расстояние в км

Порог обнаружения ошибки можно рассчитать, зная обе функции плотности вероятности, они зависят от вероятности обнаружения ошибки (Pd) и вероятности ложной тревоги (Pfd).

В первой главе обобщенно рассмотрели устройство и принцип работы спутниковых систем навигации (GPS и ГЛОНАСС), описали С/A и P - коды, на каких частотах они формируются. Также рассмотрели нормативные документы, регламентирующие работу аппаратуры GPS. В документах описывается специфика GPS сигнала, модель работы. Приведены основные рекомендации ITU и ETSI в отношении GNSS-систем.Также подробно разбираются C/A и P- коды. Их структура( полиномы), процесс формирования и приема сигнала. Рассмотрели характеристики и параметры на цифровом уровне. Подробно рассмотрели коды, как они формируются и работают в целом. Рассмотрена вероятность правильного обнаружения ошибки и вероятность ложной тревоги. Методы измерения этих вероятностей описываются в следующей главе.



2. Измерение параметров аппаратуры глобального позиционирования

2.1 Методы измерения параметров аппаратурыGPSна цифровом уровне

Для начала рассмотрим, как можно рассчитать вероятности теоретически:

Вероятность обнаружения ошибки:

Где (z)- функция плотности вероятности при наличии сигнала

для z?0

Где z- случайная величина

- среднеквадратичный шум

А- среднеквадратичная амплитуда сигнала

- модифицированная функция Бесселя нулевого порядка

Это уравнение может быть представлено через отношение сигнал/шум ( s/n)

Где s/n- отношение сигнал/шум предопределения

( SNR- signaltonoiseradio= )

S/N- сигнал SNRпредобнаружения в ДБ = С/N0+10logT (дБ)

С/N0- отношение несущей к плотности мощности шума в дБ

Т- время задержки поиска

Функция плотности вероятности для огибающей без присутствующего сигнала можно получить, если амплитуда сигнала А равна 0. Тогда мы получаем распределение Рэлея:

Вероятность ложной тревоги:

(z)- функция плотности вероятности в отсутствие сигнала

Где [5]

Существует также несколько методов измерения вероятности:

1. Статистический метод

Статистический метод заключается в том, что проводим некоторое количество испытаний. Затем полученный результат сравниваем с заранее определенным условием, если результат удовлетворяет условию, то он считается благоприятным.

В конечном счете, чтобы получить вероятность нужно разделить количество благоприятных испытаний на общее количество испытаний.

То есть на практике проводим опыт, в ходе которого мы узнаем, сколько раз ошибка была обнаружена правильно из общего числа испытаний. Тем самым мы найдем вероятность обнаружения ошибки.

2. Метод косвенных измерений

Метод косвенных измерений основан на измерении искомого значения параметра через зависимость этого параметра и величины, подвергаемой прямым измерениям.

Исходя из нашей темы: количественная оценка качества работы приемников обнаружения осуществляется с помощью характеристик обнаружения, представляющих собой графики зависимости вероятностей правильного обнаружения и ложной тревоги от удвоенного отношения энергии сигнала Ec к спектральной плотности шума на входе приемника N0 (отношение сигнал/шум).

То есть зная приемника, используя рис. 2.1 можно по графику определить вероятность ошибки.

Рис 2.1 Зависимость отношения сигнал/шум и вероятности ошибки



2.2 Достоинства и недостатки методов измерения параметров аппаратуры глобального позиционирования GPS

Статистический метод является точным методом измерения величин. Недостатком служит большая затрата времени. Т.к. требуется время на проведение испытаний.

Преимуществом метода косвенных измерений является возможность измерения величин, для которых отсутствуют методы непосредственной оценки, либо же они не дают достоверных результатов. Но этот метод, по моему мнению, является менее точным.

Выбирая какой метод более точный, выбор очевиден - статистический метод. В методе заранее учитывается условие, по которому разделяются испытания.

С другой стороны, более быстрым является метод косвенных измерений. Зная отношение сигнал/шум, вы без особых усилий сможете найти вероятность ошибки.



Заключение

В ходе выполнения курсовой работы разобрали принцип работы аппаратуры глобального позиционирования (GPS). Рассмотрен принцип формирования C/Aи P кода. Основой этих кодов являются полиномы. К сожалению, подробной информации по коду P не найдено, так как код является секретным и предназначен для военных целей. Кроме этого, были изучены параметры устройств, согласно нормативным документам, характеризующие работу GPSна цифровом уровне, где главным параметром является вероятность обнаружения ошибки и вероятность ложной тревоги.

Также в ходе выполнения работы были рассмотрены методы измерения этих параметров. Для измерения этих параметров наиболее подходят статистический и косвенный метод.



Список используемой литературы

1. IS-GPS-200J [Электронный ресурс] / Michael J. Dunn.- Режим доступа: https://www.gps.gov/technical/icwg/IS-GPS-200J.pdf, свободный.- Загл. c экрана. Яз. англ.

2. Global positioning systems, inertial navigation, and integration [Электронный ресурс] / Mohinder S. Grewal, Lanwrence R.,Weill and Angus P. Andrews.- Режим доступа: http://d1.amobbs.com/bbs_upload782111/files_33/ourdev_584035XQJAJP.pdf, свободный. Загл. с экрана. Яз. англ.

3. Software-Defined GPS and Galileo Receiver [Печатный ресурс] / K. Borre. Режим доступа: свободный. Загл. c книги. Яз. англ.

4. ICD-GPS-200 [Электронный ресурс] / Michael J. Dunn.- Режим доступа: https://www.gps.gov/technical/icwg/IS-GPS-200D.pdf, свободный. Загл. с экрана. Яз. англ.

5. Understanding GPS: Principles and Applications [Электронный ресурс] / Elliott D. Kaplan, Christopher J. Hegarty. Режим доступа: http://d1.amobbs.com/bbs_upload782111/files_33/ourdev_584835O21W59.pdf, свободный. Загл. с экрана. Яз. англ.

6. Global positioning system precise positioning service performance standart [Электронныйресурс] / John G. Grimes. Режим доступа: https://www.gps.gov/technical/ps/2008-SPS-performance-standard.pdf, свободный. Загл. c экрана. Яз. англ.

Размещено на Allbest.ru