Сибирский федеральный университет

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2022

Идентификатор DOI: 10.31772/2712-8970-2022-23-3-391-408

Ключевые слова: signals with frequency-phase manipulation, quadrature correlations, element-by-element correlations, binary matrix, Upper (lower) triangular matrix, сигналы с частотно-фазовой манипуляцией, квадратурные корреляции, поэлементные корреляции, бинарная матрица, верхняя (нижняя) треугольная матрица

Аннотация: В представленной работе рассмотрен метод временного поиска широкополосных сигналов при частотной манипуляции с минимальным сдвигом (ЧММС) радионавигационных систем (РНС) наземного базирования. Метод основан на многоальтернативном оптимальном обнаружении сигнала (сигнал может принадлежать к одному из ортогональных сигналов) с использованием оценочно-корреляционного принципа обработки (ОКПО) сигнала в условиях априорной неопределённости. Решена задача представления широкополосного сигнала с ЧММС как сигнала с двойной частотно-фазовой манипуляцией (ЧФМ). Определён закон фазовой манипуляции в форме двоичной последовательности элементов bl кода длины L τ э (в РНС «Спрут» L = 16383 , t э = 2, 5 мкс - длительность элемента сигнала) через закон частотной манипуляции в форме двоичной последовательности элементов dl известного кода длины L. Представление сигнала в форме с ЧФМ позволяет при корреляционной обработке применить замену корреляционного интеграла на интервале [0, L τ э ] на сумму L корреляционных интегралов на интервалах [0, τ э ] или на сумму L поэлементных корреляций. Вычисление поэлементных корреляций позволяет использовать матричный аппарат при ОКПО анализируемого сигнала. При технической реализации процедуры «поиска» отпадает необходимость в формировании 2 L пар опорных квадратурных сигналов при длине L модулирующего кода, а вместо этого производится запоминание пары поэлементных корреляций и за время τ э , согласно элементу dlk кода, циклически сдвинутого на k - 1 элементов, частотной манипуляции и элемента bkl кода, циклически сдвинутого на k - 1 элементов, фазовой манипуляции, производится поблочное накопление L квадратурных корреляций. Использование верхней левой и нижней правой треугольных матриц с бинарными элементами bkl позволяет проводить поиск широкополосных сигналов с ЧММС при дополнительной фазовой манипуляции дискретным информационным сообщением. Приведена структура оптимального алгоритма параллельного поиска при ОКПО широкополосного с ЧММС сигнала с применением матричного аппарата, позволяющего реализовать оптимальный алгоритм «поиска» за время длительности сигнала L τ э в режиме реального времени. In the present paper, a method of temporary search for broadband of frequency manipulationwith minimal shift keying (MSK) signals of ground-based radio navigation systems (RNS) is considered. The method is based on a multi-alternative optimal signal detection (the signal may belong to one of the orthogonal signals) using the evaluation-correlation principle of processing (ECPP) under conditions of a priori uncertainty. The problem of representing broadband MSK signal as a signal with double discrete frequency-phase modulation (FPM) was solved. The law of phase manipulation in the form of a binary sequence of elements bl of a length code L τ э (in the “Sprut” RNS , L = 16383 , t э = 2.5 mcs - is the duration of the signal element) is defined through the law of frequency manipulation in the form of a binary sequence of elements dl of a known length L code. The representation of the signal in the form FPM allows, during correlation processing, to replace the correlation integral on the interval [0, L τ э ] by L the sum of correlation integrals on the intervals [0, τ э ] or by L the sum of element-by-element correlations. The calculation of element-by-element correlations allows the use of a matrix apparatus for the ECPP of the analyzed signal. With the technical implementation of the “search” procedure, there is no need to form 2 L pairs of reference quadrature signals with the length L of the modulating code, and instead of that a pair of element-by-element correlations is memorized and over time τ э , according to a code element dlk , cyclically shifted by k -1 elements, frequency manipulation and a code element bkl , cyclically shifted by k -1 elements, phase manipulation, block-by-block accumulation L of quadrature correlations is performed. The use of upper-left and lower-right triangular matrices with binary elements bkl makes it possible to search for broadband MSK signal with additional phase manipulation of a discrete information message. The structure of the optimal algorithm of parallel search for ECPP of the broadband MSK signal with the use of a matrix apparatus, which allows to implement the optimal algorithm “of search” during the duration L τ э of the signal in real time.

Журнал: Сибирский аэрокосмический журнал

Выпуск журнала: Т. 23, № 3

Номера страниц: 391-408

ISSN журнала: 27128970

Место издания: Красноярск

Издатель: Сибирский государственный университет науки и технологий им. акад. М.Ф. Решетнева

• Мусонов В. М. (Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева)
• Романов А. П. (Сибирский федеральный университет)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК