ارائه‌‌ي روشي براي اكتساب سيگنال‌‌هاي ضعيف در سامانه موقعيت‌‌ياب جهاني (GPS) در شرايط جمينگ

كارشناسي ارشد

يكي از چالش‌‌هاي مهم فرآيند موقعيت‌‌يابي در سامانه‌‌ي ناوبري ماهواره‌‌اي جهاني (GPS)، اكتساب سيگنال‌‌ توسط گيرنده‌‌هايGPS است. از عواملي كه باعث تضعيف سيگنال شده و در روند اكتساب ‌ايجاد اختلال مي‌‌كند، سيگنال‌‌هاي تداخلي هستند كه ممكن است عمدي و‌‌ يا غيرعمدي باشند. به اختلال عمدي جمينگ گفته مي‌‌شود كه مهمترين و پركاربردترين آن‌ها نوع تداخل موج پيوسته (CWI) مي‌‌باشد. حضور جمينگ در محيط باعث عدم اكتساب و‌‌ يا تشخيص قله‌‌ي اشتباه در مرحله‌‌ي اكتساب شده و باعث مي‌‌شود اطلاعات نادرستي از فركانس داپلر و فاز كد سيگنال دريافتي وارد مرحله‌‌ي رديابي شود. در نتيجه قفل حلقه‌‌هاي رديابي از بين رفته و موقعيت‌‌يابي ناموفق خواهد بود. هدف اين پايان‌‌نامه ارائه‌‌ي روشي براي اكتساب سيگنال‌‌هاي GPS در حضور انواع جمينگ CWI، بدون حذف آن‌‌ها است. به‌ اين صورت كه با استفاده از نوعي پردازش سيگنال بدون حذف جمينگ، عمليات اكتساب سيگنال را تا حد قابل توجهي بهبود مي‌‌دهيم. سيستم ضدجمينگ طراحي شده جزو روش‌‌هاي پس از همبستگي به شمار مي‌‌آيد و شامل دو مرحله فيلترينگ است. فيلتر پيشنهادي بر روي داده‌‌هاي خروجي همبسته‌ساز در مرحله‌‌ي اكتساب اعمال مي‌‌شود. ‌ايده‌‌ي اوليه‌‌ي آن مربوط به فيلترهاي پردازش تصوير است. فضاي جستجوي مربوط به هر ماهواره، ماتريسي متشكل از نتايج همبستگي براي حالات مختلف فركانس داپلر و فاز كد مي‌‌باشد. با در نظر گرفتن ماتريس فضاي جستجو به صورت يك تصوير و اعمال فيلترهاي مورد نظر، مي‌‌تواند تا حد زيادي قله‌‌هاي مربوط به سيگنال‌‌هاي تداخلي را در فضاي جستجو حذف كند. اين روش به نوعي باعث تشخيص صحيح قله‌‌ي مربوط به سيگنال GPS در فضاي جستجو مي‌‌شود. روش فيلترينگ مورد نظر بر خلاف بسياري از ساير روش‌‌هاي ضدجمينگ نيازي به اطلاعات اوليه در مورد فركانس و توان سيگنال جمينگ ندارد و در شرايط جمينگ با توان بالا و نسبت جمينگ به سيگنال (JSR) برابر 60 dB نيز همچنان بيش از 4 ماهواره را بازيابي مي‌‌كند (بيش از 88% ماهواره‌‌هاي قابل رؤيت را بازيابي مي‌‌نمايد.). روش پيشنهادي علاوه بر اين كه در اكتساب سيگنال‌‌هاي ضعيف بسيار مؤثر است، در حضور جمينگ نيز نسبت به ساير روش‌‌هاي ضدجمينگ تعداد ماهواره‌‌هاي بيشتري را بازيابي كرده و قابليت اطمينان آن بالاتر است زيرا با افزايش آستانه‌‌ي تشخيص تا دو برابر مقدار معمول در گيرنده‌‌ها، همچنان سيگنال‌‌هاي GPS قابل اكتساب مي‌‌باشند.

194483

دانشگاه علم و صنعت ايران

الكترونيك مدارهاي مجتمع

دكتر سيدمحمدرضا موسوي ميركلائي