Home >Documents >3-Tom Tat Luan An_PhamVietHung

3-Tom Tat Luan An_PhamVietHung

Date post:05-Jul-2018
Category:
View:213 times
Download:0 times
Share this document with a friend
Transcript:
  • 8/16/2019 3-Tom Tat Luan An_PhamVietHung

    1/24

    1

    MỞ  ĐẦU

    1.  Hệ thống định vị sử  dụng vệ tinh và ảnh hƣở ng của nhiễu đa đƣờ ng Trong những năm gần đây, các ứng dụng liên quan đến các hệ  thống định vị sử dụng vệ  tinh

    (GNSS) ngày càng phát triển r ộng rãi. Nhằm đáp ứng nhu cầu ngày càng cao đó, các hệ  thống

    GNSS đã đượ c hiện đại hóa hoặc triển khai mớ i vớ i việc bổ sung thêm nhiều tính hiệu định vị mớ i. Trong khi tín hiệu định vị của hệ thống GPS thế hệ I sử dụng phương thức điều chế BPSK, các tín hiệu định vị mớ i sử dụng một phương thức điều chế mớ i gọi là điều chế sóng mang dịch nhị phân (BOC). Trong quá trình lan truyền từ vệ tinh tớ i bộ thu định vị, các tín hiệu định vị phải chịu tác động nhiều tác nhân gây sai số. Trong số đó, nhiễu đa đườ ng có những đặc tính riêng biệt, khó khắc

     phục triệt để và tr ở  thành nguồn gây sai số chính trong hệ thống GNSS. Các nghiên cứu để tìm ra các giải pháp k ỹ thuật xử lý tín hiệu tại bộ thu đối vớ i sai số do truyền dẫn đa đường đượ c thực hiện theo nhiều hướ ng khác nhau. Về cơ bản, các giải pháp đó có thể được chia thành 3 hướ ng chủ yếu:

    o  Giải pháp thực hiện trướ c bộ thu ứng vớ i miền cao tần của tín hiệu.

    o  

    Giải pháp thực hiện tại khối xử lý tín hiệu trong bộ thu o  Giải pháp sau quá trình xử lý tín hiệu –  k ỹ thuật hậu xử lý. Vớ i các tín hiệu định vị mớ i, bên cạnh có thể sử dụng lại các giải pháp đề xuất áp dụng cho tín

    hiệu GPS C/A, các giải pháp chống nhiễu đa đườ ng mới cũng được đề xuất dựa trên đặc tính của  phương thức điều chế BOC. Bên cạnh những ưu điểm mà tín hiệu định vị mới có đượ c nhờ   phương thức điều chế BOC, một nhược điểm của các tín hiệu định mới cũng xuất hiện. Đó là hiện tượ ng đồng bộ nhầm khi hàm tương quan của tín hiệu định vị mớ i có nhiều đỉnh tương quan. Vì vậy, các giải pháp loại bỏ hoặc giảm thiểu nguy cơ đồng bộ nhầm đã đượ c nghiên cứu, triển khai và áp dụng cho các bộ thu định vị mớ i. Các giải pháp này đượ c thực hiện theo một số xu hướ ng chủ yếu:

    o   Nghiên cứu thiết k ế thay đổi cấu trúc của khối đồng bộ trong bộ thu định vị để nhận đượ c một hàm tương quan mớ i thay thế cho hàm tự tương quan của tín hiệu BOC.

    o  Sử dụng các bộ lọc để tách tín hiệu BOC thu đượ c thành hai tín hiệu BPSK, khi đó hàm tự  tương quan chỉ có một đỉnh chính.

    2.  Nhữ ng vấn đề còn tồn tại Do các ứng dụng sử dụng các dịch vụ đượ c cung cấ p bở i các hệ thống định vị sử dụng vệ tinh

    ngày càng phát triển và đòi hỏi về chất lượ ng dịch vụ ngày càng cao nên những yêu cầu k ỹ thuật đặt ra cho các hệ  thống định vị sử dụng vệ  tinh cũng không ngừng tăng lên. Các giải pháp giảm ảnh hưở ng của truyền dẫn đa đường cũng liên tục đượ c nghiên cứu, đề xuất và triển khai. Trong số đó, các giải pháp dựa trên cấu trúc đa tương quan như DDC (5 bộ tương quan) và MGD (nhiều hơn ba

     bộ tương quan) đã chứng minh được ưu điểm. Tuy nhiên, hiệu quả của giải pháp DDC này đối vớ i các tín hiệu đa đườ ng có tr ễ ngắn (tr ễ của tín hiệu đa đườ ng so vớ i tín hiệu truyền thẳng nhỏ hơn ) vẫn còn r ất hạn chế. Do đó, việc triển khai thực hiện giải pháp đa bộ tương quan để tăng hiệu quả giảm đa đường và tăng cườ ng hiệu quả giảm nhiễu đa đườ ng có tr ễ ngắn vẫn luôn là một đề tài đượ c nhiều nhóm nghiên cứu quan tâm.

    Trong các giải pháp về tránh đồng bộ nhầm cho tín hiệu BOC cũng tồn tại một số vấn đề. M ột là, tuy đạt đượ c việc tránh đồng bộ nhầm vào các đỉnh phụ nhưng làm mất đi các đặc tính nhờ  bề  r ộng đỉnh chính hẹ p của tín hiệu BOC. Hai là, các giải pháp được đề xuất chỉ áp dụng tốt vớ i một dạng tín hiệu BOC như .  Ba là, giải phá p tránh đồng bộ nhầm cho các dạng điều chế 

    BOC khác vẫn chưa được đề xuất.

  • 8/16/2019 3-Tom Tat Luan An_PhamVietHung

    2/24

    2

    3.  Mục tiêu, đối tƣợ ng, phƣơng pháp và phạm vi nghiên cứ u M ục tiêu ngh iên c ứ u:    Nghiên cứu nâng cao hiệu năng bám mã cho DLL sử dụng cấu trúc đa tương quan như cải

    tiến cấu trúc DDC và tối ưu cấu trúc MGD.

       Nghiên cứu đề xuất một số giải pháp tránh đồng bộ nhầm khi thực hiện thu tín hiệu định vị 

    dạng điều chế  BOC như tín hiệu    và . Đây đều là những dạng điều chế đượ c hệ thống GPS và Galileo sử dụng cho các tín hiệu định vị mớ i.

     Đối tượ ng nghiên c ứ u:   Cấu trúc và các đặc điểm của mạch vòng bám mã (vòng khóa tr ễ  - DLL) trong bộ  thu

    GNSS.

      Tậ p trung vào các tín hiệu định vị  mớ i sử  dụng phương pháp điều chế  BOC như   pha sin hoặc pha cosin.

    Ph ạm vi nghiên c ứ u:    Nghiên cứu các đặc tính của các tín hiệu định vị mớ i sử dụng phương pháp điều chế BOC.

      

     Nghiên cứu các đặc điểm của DLL hoạt động vớ i tín hiệu điều chế BOC khi sóng mang đã đượ c tách thành công.

     Phương pháp nghiên c ứ u     Sử dụng phương pháp mô phỏng để xem xét ảnh hưở ng của nhiễu đa đường đến hiệu năng

    hoạt động của DLL trong bộ thu GNSS. Việc đánh giá sai số do tín hiệu đa đườ ng gây ra đượ c thực hiện thông qua tiêu chí đườ ng bao lỗi đa đườ ng và sai số đó (gọi là sai số khoảng cách) đượ c xem xét tại khối bám đồng bộ tín hiệu và áp dụng cho tín hiệu định vị xuất phát từ mỗi vệ tinh riêng r ẽ (link level ).

    4.  Cấu trúc nội dung của luận án

    Cấu trúc của luận án gồm có 04 chương. Phần giớ i thiệu về bộ thu của hệ thống định vị sử dụng vệ tinh GNSS trình bày ở  Chương 1. Chương 2 đi phân tích chi tiết về mạch vòng DLL trong bộ thu GNSS. Toàn bộ đóng góp khoa học của luận án đượ c trình bày ở  các Chương 3 và Chương 4. Trong đó, hai giải pháp giảm nhiễu đa đườ ng dựa trên cấu trúc bộ đa tương quan áp dụng cho tín hiệu định vị sử dụng điều chế  được đề xuất, phân tích và đánh giá ở  Chương 3. Chương 4 đề cậ p đến việc đề xuất một số giải pháp nhằm hạn chế sai lệch đồng bộ  tránh nguy cơ bám nhầm đỉnh tương quan khi thực hiện bám mã tín hiệu định vị dạng điều chế BOC.

    CHƢƠNG 1 

    TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ SỬ  DỤNG VỆ TINH 1.1.Hệ thống GNSS

     Nguyên tắc hoạt động của GNSS dựa trên việc đo khoảng cách giữa ngườ i sử dụng và các vệ  tinh quỹ đạo tầm trung (MEO) có vị trí đã biết. Trên cơ sở  các khoảng cách từ bộ thu GNSS đến ít nhất ba vệ tinh, bộ thu xác định đượ c vị trí của nó dựa trên nguyên lý tam giác. Hệ thống GNSS phổ 

     biến nhất hiện nay là hệ thống định vị toàn cầu (GPS) của Mỹ. Bên cạnh đó, còn có các hệ thống khác cũng đang đượ c triển khai mớ i hoặc tái khởi động lại như GLONASS của Liên bang Nga, hệ  thống Bắc đẩu (Beidou) của Trung Quốc và hệ hệ thống Galileo của Liên minh châu Âu. 1.2.Bộ thu trong hệ thống GNSS

    Các chức năng của một bộ thu GNSS và cấu trúc bộ thu mềm GNSS đượ c minh họa ở  Hình 1.3. Quá trình xử lý tín hiệu trong bộ thu GNSS bắt đầu từ quá trình thu nhận tín hiệu định vị từ vệ  tinh của khối đầu cuối cao tần RF đến quá trình tính toán của khối xử lý bản tin dẫn đườ ng. Trong

  • 8/16/2019 3-Tom Tat Luan An_PhamVietHung

    3/24

    3

    hình vẽ, khối đồng bộ  tín hiệu bao gồm: khối bắt đồng bộ  tín hiệu và khối bám đồng

Embed Size (px)
Recommended