Обработка сигнала в GPS приемнике, Вопрос о чувствительности. Опции

[Михаил_K]

Добрый день (утро, вечер, нужное подчеркнуть ).
Вопрос в следующем. В документации на GPS приемник написано что его чувствительность
при сопровождении равна минус 160 dBm. Поясните вкратце пожалуйста. Информационная скорость - 50 символов в секунду, соответственно полоса сигнала 50 Гц. Для такой полосы уровень мощности тепловых шумов составляет минус 157 dBm. Как обеспечивается чувствительность в минус 160 dBm?

[Stanislav]

...Для такой полосы уровень мощности тепловых шумов составляет минус 157 dBm. Как обеспечивается чувствительность в минус 160 dBm?

ХЗ. Может, там дБм с дБвт перепутали?
А где Вы такую характеристику видели?

ЗЫ. Мощность тепловых шумов Вами, похоже, неправильно пощщитана. У меня получилось минус 134 дБм.
ЗЗЫ. Суть, собственно, в том, что минимальный уровень даётся для полосы принимаемого сигнала примерно в 1 МГц. При синхронном накоплении получим его "увеличение" до минус 117 дБм.

Сообщение отредактировал Stanislav - May 1 2008, 07:10

[Михаил_K]

ХЗ. Может, там дБм с дБвт перепутали?
А где Вы такую характеристику видели?

Характеристику взял из даташита на GPS модуль. Утверждается что захватить сигнал он может при минус 145 dBm, а сопровождать при минус 160. Вряд ли перепутали с дБвт, т.к. буржуи этим параметром не пользуются

ЗЫ. Мощность тепловых шумов Вами, похоже, неправильно пощщитана. У меня получилось минус 134 дБм.

Мощность шумов посчитана правильно.

P.S. А повышать соотношение сигнал/шум можно любым переизбытком - оверсемпленгом в разных его проявлениях. Т.е. прием с накоплением. Делаем 2-а идентичных синхронных канала и выигрываем в sqrt(2) раз. Ну, если честно, то это "раз" зависит от функции распределения шума, но будем считать ее нормальной Гаусовской. Я с GPS совсем не знаком, и не утверждаю, что так делают, но таким способом можно получать довольно "фантастические" параметры в различных ситуациях включая чисто аналоговые применения - параллельное включение ОУ...

Создание 2х идентичных каналов - это в чистом увеличение мощности на входе приемника на 6дБ. 2 канала вызывают увеличение полосы пропускание в 2 раза. Соотвественно увеличение тепловых шумов на 3 дБ. Имеем на приеме улучшение отношения сигнал/шум на 3 дБ ЗА СЧЕТ УВЕЛИЧЕНИЯ ПЕРЕДАВАЕМОЙ МОЩНОСТИ.
Вопрос в другом. Как при ЗАДАННОЙ МОЩНОСТИ получить требуемую скорость в 50 бит/с.

[Stanislav]

Мощность шумов посчитана правильно.

Тогда ошибся я.
Мощность тепловых шумов 50-омного тракта в полосе 50 Гц при температуре 300К:

Pш=10*lg(4*k*T*R*dF)= 10* lg(4*1,4*10^-23*300*50*50)= -164 (дБвт) = -134 (дБм).

Где ошибка?

ЗЫ. Нашёл самостоятельно. Забыл на сопротивление поделить.
Тогда получается -151 дБм.


Вот подсчёт:

V1m^2 = 0,05 (В^2) - квадрат эффективного напряжения для 1 мВт мощности на нагрузке 50 Ом;

Vш^2 = 4*k*T*R*dF = 4*1,4*10^-23*300*50*50 = 4,2*10^-17 (В^2) - квадрат эффективного напряжения шума.

10*lg(Vш^2 / V1m^2) = 10* lg(4*k*T*dF/0,001) = -151 (дБм).

Так, по-моему, верно.
Иначе придётся признать, что заблудился в 3-х соснах.
----------------------------------------------------------------------------------


ЗЫ. В любом случае, при синхронном накоплении ("сужении полосы") входного сигнала С/А, теоретический выигрыш получается в 43 дБ = 10* lg(1023000/50).

Сообщение отредактировал Stanislav - May 1 2008, 09:23

[Михаил_K]

Тогда ошибся я.
Мощность тепловых шумов 50-омного тракта в полосе 50 Гц при температуре 300К:

Pш=10*lg(4*k*T*R*dF)= 10* lg(4*1,4*10^-23*300*50*50)= -164 (дБвт) = -134 (дБм).

Где ошибка?

ЗЫ. Нашёл самостоятельно. Забыл на сопротивление поделить.
Тогда получается -151 дБм.
Вот подсчёт:

V1m^2 = 0,05 (В^2) - квадрат эффективного напряжения для 1 мВт мощности на нагрузке 50 Ом;

Vш^2 = 4*k*T*R*dF = 4*1,4*10^-23*300*50*50 = 4,2*10^-17 (В^2) - квадрат эффективного напряжения шума.

10*lg(Vш^2 / V1m^2) = 10* lg(4*k*T*dF/0,001) = -151 (дБм).

Так, по-моему, верно.
Иначе придётся признать, что заблудился в 3-х соснах.
----------------------------------------------------------------------------------
ЗЫ. В любом случае, при синхронном накоплении ("сужении полосы") входного сигнала С/А, теоретический выигрыш получается в 43 дБ = 10* lg(1023000/50).

Во первых вы забыли поделить еще на 4. Так что мощность шума все-таки минус 157 дБм.
А во вторых, расширение спектра и затем его свертка здесь не причем. Вы получаете при свертке сигнала увеличение спектральной плотности на 43 дБ. Однако для сигнала с мегагерцовой полосой и тепловая мощность шума будет тоже больше на 43 дБ, т.е. 114 дБ, и отношение сигнал/шум на входе приемника будет равно 114 - 160 = -46 дБ. Поэтому после свертки получаем отношение сигнал/шум равное минус 3 дБ. Вот и вопрос. Как оно работает

[samurad]

Во первых вы забыли поделить еще на 4. Так что мощность шума все-таки минус 157 дБм.
А во вторых, расширение спектра и затем его свертка здесь не причем. Вы получаете при свертке сигнала увеличение спектральной плотности на 43 дБ. Однако для сигнала с мегагерцовой полосой и тепловая мощность шума будет тоже больше на 43 дБ, т.е. 114 дБ, и отношение сигнал/шум на входе приемника будет равно 114 - 160 = -46 дБ. Поэтому после свертки получаем отношение сигнал/шум равное минус 3 дБ. Вот и вопрос. Как оно работает

Кажется нашел, в чем загвостка.
Выделенное красным выше - неверно. Мощность шума при сверки (или корреляции) уменьшается на выходе коррелятора на 43 дБ по сравнению со входом - с этим вы согласились уже. Мощность сигнала растет на выходе примерно на эти же 43 дБ (30 дБ - период ПСП в чипах, плюс 13 дБ - количество периодов ПСП в одном бите данных) - с этим вы тоже согласились. Осталось учесть, что уменьшение шума и рост сигнала происходят в одно и то же время, т.е. суммарный рост С/Ш = 86 дБ. Тогда С/Ш на выходе, пользуясь цифрой выше, -46 + 86 = 40 дБ - вполне достаточно для нормальной демодуляции BPSK. На практике, надо отнять 3-5 дБ на потери, т.е. 35 дБ - тоже неплохо.

Для тех, кто все еще не верит очам своим, могу привести отдельные расчеты С/Ш на входе и выходе.

[Stanislav]

Кажется нашел, в чем загвостка.
Выделенное красным выше - неверно. Мощность шума при сверки (или корреляции) уменьшается на выходе коррелятора на 43 дБ по сравнению со входом - с этим вы согласились уже. Мощность сигнала растет на выходе примерно на эти же 43 дБ (30 дБ - период ПСП в чипах, плюс 13 дБ - количество периодов ПСП в одном бите данных) - с этим вы тоже согласились. Осталось учесть, что уменьшение шума и рост сигнала происходят в одно и то же время, т.е. суммарный рост С/Ш = 86 дБ. Тогда С/Ш на выходе, пользуясь цифрой выше, -46 + 86 = 40 дБ - вполне достаточно для нормальной демодуляции BPSK. На практике, надо отнять 3-5 дБ на потери, т.е. 35 дБ - тоже неплохо.

Братцы, ну, ей-богу, в трёх соснах заблудились...
Эффективная амплитуда сигнала растёт пропорционально времени накопления (мощность его при этом растёт квадратично). Потому, что опорная ПСП полностью коррелирована с принимаемой.
Эффективная амплитуда теплового шума растёт пропорционально корню из времени накопления (мощность его при этом растёт линейно). Это происходит потому, что шум некоррелирован сам с собой и с опорным сигналом).
Исходя из этого, будем иметь увеличение мощности сигнала на 86 дБ по сравнению с первоначальной, а шума - только на 43 дБ. Вычитая одни децибелы из других, получим пресловутые 43 дБ улучшения отношения С/Ш.

...Для тех, кто все еще не верит очам своим, могу привести отдельные расчеты С/Ш на входе и выходе.

Что ж, давайте проверим Ваш расчёт...

Есть дурацкий вопрос. При рассчете надо принимать температуру источника сигнала 300 К, 270К (равновесная температура излучения Солнца на орбите Земли) или 4К (температура Вселенной)?

Вовсе и не дурацкий.
Я при расчёте взял согласованный 50 Ом тракт при температуре 300К. Если я правильно понимаю, источником, близким к таковому, является согласованная антенна, подключенная непосредственно ко входу приёмника.
В принципе, если есть генератор при 300К, согласованный с линией, нагруженной на вход приёмника, особо ничего не изменится.(Здесь была ошибка; кто успел прочитать - извините, кто не успел - тем более ).
При источнике с Т=0К шумы тракта уменьшатся на 3 дБ.
Какую конкретно методику оценки чувствительности приёмника использует у-блох, не знаю. Рискну предположить, однако, что подобную.

2 Михаил К
С третьей попытки разобрался - действительно, Вы совершенно правы в посте #11: мощность теплового шума в полосе частот 50 Гц при 300К будет именно -157 дБм (совсем забыл, что в согласованном тракте мощность шума в 4 раза меньше, чем просто резистора ). Реально даже хуже - полосу приёма нужно делать как минимум в 2 раза шире эффективной полосы сигнала, чтобы хоть как-то сохранить его форму; это даст эквивалентную прибавку к шуму ещё в 3дБ: -154 дБм (сошлись на серединке, короче ). При уровне сигнала -160дБм декодировать сообщение невозможно - можно попытаться только поддерживать системы синхронизации (и то вряд ли получится). Поймать новый спутник тоже немыслимо - там уровень сигнала нужен бОльший, чем в режиме слежения... Так шта-а, на вопрос Ваш, пожалуй, может ответить только сам у-Блох.

ЗЫ. Может, и впрямь дБм с дБвт перепутали? Тогда, вроде, как раз всё получается...

Мужчина, в вашем возрасте спорить и утирать нос всем кому попало уже поздно...

Ну, я всё-таки попробую, благо сейчас время есть.

Вам морочат голову...на самом деле в приемнике GPS перед непосредственной демодуляцией информации отношение сигнал-шум повышается до величины 10 дБ за счет накопления корреляционных пиков на интервале 10 мс (10 периодов С/A сигнала).

Для начала, посоветую научиться считать до 20. Потому, как 1/50=0,02(с)=20(мс).
Таким образом, при периоде ПСП, равной 1 мс, идеальное накопление для приёма 1 бита производится не по 10, а по 20 периодам.
А теперь попробуйте ответить на вопрос: почему отношение сигнал-шум повышается именно до 10 дБ, а не до 11 или даже 12?

...может вы попробуйте дать свой ответ на мой вопрос!

Дудки. В соотв. теме его уже дали другие, а повторять я не люблю.

[samurad]

Братцы, ну, ей-богу, в трёх соснах заблудились...
Эффективная амплитуда сигнала растёт пропорционально времени накопления (мощность его при этом растёт квадратично). Потому, что опорная ПСП полностью коррелирована с принимаемой.
Эффективная амплитуда теплового шума растёт пропорционально корню из времени накопления (мощность его при этом растёт линейно). Это происходит потому, что шум некоррелирован сам с собой и с опорным сигналом).
Исходя из этого, будем иметь увеличение мощности сигнала на 86 дБ по сравнению с первоначальной, а шума - только на 43 дБ. Вычитая одни децибелы из других, получим пресловутые 43 дБ улучшения отношения С/Ш.

Что ж, давайте проверим Ваш расчёт...

Да, здесь вы правы, прирост С/Ш по расчетам выше = 43 дБ. Я уже нашел ошибку с своем расчете, так что его приводить смысла нет. А ошибка в том, что я считал мощность шума на входе и выходе коррелятора там и там как тепловой, k*T*dF, где dF = 1 МГц для входа и 50 Гц для выхода, тогда как на выходе правильный расчет должен зависеть от алгоритма приемника (здесь, коррелятор) и шума на входе.

Тогда, возвращаясь к моему первому посту, u-Blox каким-то образом увеличевает накопление еще на 20-30 дБ, напр., за счет дополнительной (assisted) информации, передаваемой по сотовой или другой связи, за счет высокой повторяемости некоторых полей GPS-сообщения, может 10 дБ наскрести за счет oversampling и параллельных сдвинутых на sample-кратное корреляций (еще как?). Как я понимаю, для навигационного приемника не требуется правильного декодирования сообщения с высокой вероятностью, а требуется точное определение координат и времени, т.е. точная синхронизация, с высокой вероятностью.

Если в assisted режиме приемник получает от "дяди" 1000 подряд идущих бит сообщения, то вот и 30 дБ дополнительного С/Ш. А в автономном режиме он может надеятся в основном только на предсказуемые повторения в сообщении. Напр., первые 8 вит каждой страницы повторяются каждые 6 сек., а следующие за ними 17 бит - число, линейно растущее каждые 6 сек., т.е. легко расчитываемое. Если предположить, что эти 25 бит накапливаются когерентно каждые 6 сек., то для дополнительных 30 дБ надо накапливать 1000[bit]/25[bit/word]*6[s/word]=240[s]=4[min].
Вопрос: реально ли накапливать когерентно так долго, да еще и с прерыванием на 5,5 сек. каждые 6 сек.? У u-blox-а в чипсете только кварцевый такт. генератор может стоять?

Сообщение отредактировал samurad - May 23 2008, 02:00

[Stanislav]

[quote name='samurad' post='415643' date='May 23 2008, 05:54']...Тогда, возвращаясь к моему первому посту, u-Blox каким-то образом увеличевает накопление еще на 20-30 дБ, напр., за счет дополнительной (assisted) информации, передаваемой по сотовой или другой связи, за счет высокой повторяемости некоторых полей GPS-сообщения, может 10 дБ наскрести за счет oversampling и параллельных сдвинутых на sample-кратное корреляций (еще как?).[/quote]Никак. У-Блохи пишут о stand-alone режиме работы приёмника, безо всякого assistens-а.
Простите, но я не понял ещё, что Вы подразумеваете под oversampling-ом?

[quote name='samurad' post='415643' date='May 23 2008, 05:54']...Как я понимаю, для навигационного приемника не требуется правильного декодирования сообщения с высокой вероятностью, а требуется точное определение координат и времени, т.е. точная синхронизация, с высокой вероятностью.[/quote]Почему же? Требуется.
По крайней мере, эфемериды мы знать должны. И ещё номер спутника.
А при таком отношении С/Ш декодировать сообщение не представляется возможным вообще.

[quote name='samurad' post='415643' date='May 23 2008, 05:54']...Если в assisted режиме приемник получает от "дяди" 1000 подряд идущих бит сообщения, то вот и 30 дБ дополнительного С/Ш.[/quote]Вообще-то, там, по-моему, про это ничего не написано. Может, читал плохо?

[quote name='samurad' post='415643' date='May 23 2008, 05:54']...А в автономном режиме он может надеятся в основном только на предсказуемые повторения в сообщении. Напр., первые 8 вит каждой страницы повторяются каждые 6 сек., а следующие за ними 17 бит - число, линейно растущее каждые 6 сек., т.е. легко расчитываемое. Если предположить, что эти 25 бит накапливаются когерентно каждые 6 сек., то для дополнительных 30 дБ надо накапливать 1000[bit]/25[bit/word]*6[s/word]=240[s]=4[min].[/quote]Думаю, что все эти соображения относятся к области фантастики (уж простите). Тут синхронизациям удержаться вряд ли возможно, так что о когерентном приёме как таковом речь идти не может.

[quote name='samurad' post='415643' date='May 23 2008, 05:54']...Вопрос: реально ли накапливать когерентно так долго, да еще и с прерыванием на 5,5 сек. каждые 6 сек.? У u-blox-а в чипсете только кварцевый такт. генератор может стоять? [/quote]Только кварцевый, причём дерьмовый.
Вообще-то, в нормальных условиях приёма именно точность установки частоты генератора не играет такой уж большой роли - большее влияние оказывают его шумы.

[quote name='Михаил_K' post='415737' date='May 23 2008, 10:53']Вот вот, и меня этот вопрос тоже интересует. Вряд ли там термостатированый опорник стоит.[/quote]TCXO. Но отстойный. Хороший стОит дороже их приёмника.

[quote name='samurad' post='415643' date='May 23 2008, 05:54']...Ну, и чтобы было понятно, демодулировать BPSK при отношении сигнал/шум на выходе 5 дБ труда не составляет. Так что нужно-то всего 8 - 10 дБ добрать.[/quote]Почему не составляет? Это близко к теоретическому пределу по Шеннону.
И при чём здесь демодудяция BPSK? Для того, чтобы она осуществлялась с малыми потерями, нужна устойчивая работа систем синхронизации. Чего при таком отношении С/Ш добиться крайне трудно, если возможно вообще.
Речь идёт о правильном декодировании навигационного сообщения. Считать сейчас лень, но, по-моему, при -160дБм это сделать практически невозможно.

[quote name='samurad' post='415643' date='May 23 2008, 05:54']...Ну здесь посмею предположить, что после того, как оцифровали сигнал, его можно фильтрануть согласованым филтром уже с необходимым коэффициентом скругления, и 3 дБ отыграть [/quote]К сожалению, это можно сделать только теоретически, поскольку точной формы приходящего сигнала мы не знаем.
Вообще-то, по-моему, мы подошли к задаче не с того конца. Сначала нужно определить плотности мощности сигнала и шума в широкой полосе приёма (пусть бесконечной ), а потом определить, какое отношение С/Ш получится при когерентном накоплении в течение 20 мС. Бесконечная полоса не должна волновать: оптимальный в математическом смысле приёмник и должен работать с такой полосой (в белом гаусс. шуме и при отсутствии помех, ессно). Относительно узкополосные фильтры в тракте приёма ставятся только лишь по причине малости динамического диапазона и больших собственных шумов маложручих аналоговых перемножителей.
Считать сейчас лень, но хочется предложить сообществу более правильный подход к проблеме. С моей точки зрения, конечно.

[quote name='RadioJunior' post='415751' date='May 23 2008, 11:09']ICD GPS[/quote]Гуглим ICD GPS. Открываем документ. Ищем слово "manchester". Не находим.
Не покупайте траву более на том самом месте, дражайший. Ибо у Вас глюки.

[quote name='RadioJunior' post='415751' date='May 23 2008, 11:09']1. По вашему мнению "синхронное" и "когерентное" накопление это разные вещи? =)[/quote]Из чего следует сей тупой вопрос?

[quote name='RadioJunior' post='415751' date='May 23 2008, 11:09']...2. -153 дБВт соответствует С/Ш q_in=-30 дБ в полосе С/A сигнала.[/quote]Да с какого потолка Вы берёте эти цифры, уважаемый? Что Вы за бред здесь несёте?
Вам же сказано: уровень сигнала на входе равен -160 дБм. Вот и попробуйте получить из него ваши -153дБвт. Иначе написанное Вами не стоит интерпретировать иначе, как бред сивой кобылы.

ЗЫ. Да, почитайте ещё раз свой пост #35. Ни на какие мысли не наводит? А если посмотреть в зеркало?

[quote name='RadioJunior' post='415751' date='May 23 2008, 11:09']...3. Если не трудно, то сделайте doc или m-файл ваших расчетов связанных с накоплением. =)[/quote]Вы просите меня об этом недостаточно убедительно.


[quote name='Михаил_K' post='415770' date='May 23 2008, 11:41']Кооэффициент скругления С/Ш не повышает. Просто как утверждается, сигнал на выходе передатчика не фильтруется, и тогда ширина его спектра от нуля до нуля в два раза больше ширины по уровню 3 дБ.[/quote]Для простоты, предлагаю считать ширину спектра неограниченной. А шум - белым гауссовским (тепловым).
[quote name='Михаил_K' post='415770' date='May 23 2008, 11:41']...Чтобы "хорошо" принять такой сигнал, нужно принять его весь, т.е. в полосе в два раза шире.[/quote]Тут ньюанс.
Извините за повторение, но искусственное ограничение полосы приёма связано с малыми динамическими диапазонами приёмных трактов дешёвых приёмников. Поэтому, они всегда будут проигрывать оптимальному, который работает в неограниченной полосе.
В приёмниках, работающих по С/А и P(Y) кодам, ширина полосы существенно больше - около 20 МГц. Для сигнала, модулированног С/А кодом, её можно считать неограниченной (мощностью боковых лепестков спектра, не попадающих в эту полосу, можно смело пренебречь - это доли процента от общей. Естественно, ДД тракта должен соответствовать такой полосе: не забываем, что принимается почти сплошной шум (поэтому и энергопотребление таких устройств существенно больше), и стОят они на пару порядков выше.
На передающей же стороне никакой специальной фильтрации не производится (разве что фронты сигнала PRN немного "заваливаются").

[quote name='Михаил_K' post='415770' date='May 23 2008, 11:41']...Соотвественно и тепловых шумов будет на 3 дБ больше. Но если в приемнике этот сигнал отфильтровать более узкополосным фильром, то часть шумов также этим фильтром отфильтруется, а для того чтобы избежать межсимвольных искажений, фильтр этот должен быть с косинусным спадом. Как известно крутизна спада определяется коэффициентом скругления. Чем больше крутизна, тем уже полоса фильтра, и тем меньше шумов мы через него пропустим. [/quote]Ай-яй-яй...
Косинусный фильтр не устраняет межсимвольной интерференции. Особенно, если её практически нет изначально (полосу сигнала L1 можно считать бесконечной по отношению к С/А коду).
Косинусное окно призвано лишь подавить боковые лепестки спектра ограниченного во времени символа для канала с ограниченной полосой, и уменьшить спектральные искажения сигнала в таком канале. "Обрезание" хвостов спектра сигнала в канале и приводит к неустранимой межсимвольной интерференции... В сигнале С/А, принимаемом от спутника, её практически не существует - ширина канала велика есмь, и боковые лепестки передаются без искажений.


[quote name='RadioJunior' post='415824' date='May 23 2008, 13:07']А вы случайно не знаете какая форма символа ПСП используется в передатчике спутника GPS ? Кстати, вопрос ко всем =) [/quote]Для нормальных людей уже было озвучено.
Для тупорылых же повторять безсмысленно.


[quote name='Михаил_K' post='415811' date='May 23 2008, 12:52']Почему? Он и есть согласованный. Только вы же можете брать корень из косинуса, и использовать его на передающей стороне и на приемной, а можете взять косинус сразу в приемнике. Разве нет? [/quote]В простейших приёмниках, по причинам, изложенным выше, этого делать не нужно.
[quote name='petrov' post='415825' date='May 23 2008, 13:09']Можете да. К тому же если вы хотите сквозную харктеристику канала то до кучи и на передающей стороне надо дельта импульсы передавать, только к согласованной фильтрации это никакого отношения не имеет, будет только проигрыш. Если на передающей стороне символы сглаживаются скользящим средним на длину символа, т е прямоугольные импульсы формируются, то и на приёме согласованный фильтр будет скользящее среднее на длину символа, межсимвольной интерференции ессно не будет, и лучше согласованного фильтра придумать ничего нельзя.[/quote]Совершенно верно. Только, если быть совсем уж точным, "скользящего среднего" там нет (система аналоговая). Есть лишь фиксатор нулевого порядка, на длину символа.

[quote name='Михаил_K' post='415936' date='May 23 2008, 15:32']И что это меняет?
А какя межсимвольная интерференция может быть между информационными символами? Я здесь имею ввиду ту интерференцию, которая возникает вследствие искажения АЧХ канала передачи, а не в следствие многолоучевости распространения.[/quote] [quote name='petrov' post='415943' date='May 23 2008, 15:46']В следствие многолоучевости распространения разве АЧХ канала не искажается?

Конечно не дельта импульсами а импульсами формой sinx/x с шириной спектра такой же как и у вашего фильтра на приёме с характеристикой приподнятого косинуса ширина главного лепестка, другая форма импульса приведёт к сквозной характеристики отличной от приподнятого косинуса. Вы не можете дельта импульсы непосредственно передавать, поэтому сглаживаете их например фильтром корень из приподнятого косинуса или скользящим средним(прямоугольная форма импульса). А согласованная фильтрация она не зависит от контекста, импульсная характеристика согласованного фильтра является зеркальным отображением сигнала. [/quote]Братцы, я дико извиняюсь, но вас куда-то не туда понесло.
1. О многолучёвости предлагаю пока забыть. Она, конечно, вызывает межсимвольную интерференцию, и приводит к искажению формы корреляционной функции, но лучше это оставить "на закуску". Отмечу, что для борьбы с многолучёвостью в случае GPS ни rake приёмники, ни адаптивные эквалайзеры не годятся - слишком плохое отношение С/Ш для их адаптации в нестационарных условиях. Анализ формы корр. функции также обречён на провал.
Для борьбы с многолучёвостью более-менее эффективным методом является свёртка принимаемого сигнала с ПСП хитрой формы (антимноголучёвый строб). Но это лишь паллиативная мера.
2. Давайте подумаем, а зачем вообще применяются функции sin(x)/x, ограниченные спектральным окном, и какое отношение это имеет к С/А сигналу GPS ?

[quote name='Михаил_K' post='416086' date='May 23 2008, 18:59']Вот и я всегда так считал, но мой начальник согласованным фильтром также называет фильтр приемника, АЧХ которого согласованна с АЧХ фильтра передатчика, так что в сумме они дают косинуснй фильтр с определенным коэффициентом скругления. Т.е. если я, делая свой модем фильррую сигнал корнем из косинуса с коэфф. скругления 1.3, то и на приемной стороне я должен фильтровать с этим же коэфф. скругления. Т.е. согласованно. Вот с таким вот определением я встретился [/quote]Я бы на Вашем месте, пожалуй, поспорил с начальником.
Согласованным фильтром называется фильтр, спектральная характеристика которого комплексно сопряжена со спектральной характеристикой передаваемого символа. Во временнОй области это означает, что импульсная характеристика согласованного фильтра дожна являться зеркальным отображением формы принимаемого символа (импульса) относительно оси ординат.

[quote name='RadioJunior' post='416144' date='May 23 2008, 20:11'] petrov, Уидроу я почитал, но потом решил залезть в Прокиса...[/quote]Востёр, брат, ничего не скажешь. Голова не разболелась?

[Михаил_K]

Почему не составляет? Это близко к теоретическому пределу по Шеннону.
И при чём здесь демодудяция BPSK? Для того, чтобы она осуществлялась с малыми потерями, нужна устойчивая работа систем синхронизации. Чего при таком отношении С/Ш добиться крайне трудно, если возможно вообще.

Не знаю как у вас, а у нас систмы синхронизации при таком отношении С/Ш ведут себя очень устойчиво.

Вообще-то, по-моему, мы подошли к задаче не с того конца. Сначала нужно определить плотности мощности сигнала и шума в широкой полосе приёма (пусть бесконечной ), а потом определить, какое отношение С/Ш получится при когерентном накоплении в течение 20 мС. Бесконечная полоса не должна волновать: оптимальный в математическом смысле приёмник и должен работать с такой полосой (в белом гаусс. шуме и при отсутствии помех, ессно). Относительно узкополосные фильтры в тракте приёма ставятся только лишь по причине малости динамического диапазона и больших собственных шумов маложручих аналоговых перемножителей.

В бесконечно-широкой полосе - бесконечная мощность шума. Учитывая, что физически реализуемый сигнал имет ограниченную мощность, то ни один приемник работать не будет. А узкополосные фильтры призваны, помимо фильтрации сигналов от соседних каналов уменьшить также мощность шума. Никогда не задумывались, для чего в хороших приемниках на выходе МШУ перед смесителем ставят фильтр (с учетом того, что преселектор на входе МШУ уже имеется)?

Извините за повторение, но искусственное ограничение полосы приёма связано с малыми динамическими диапазонами приёмных трактов дешёвых приёмников. Поэтому, они всегда будут проигрывать оптимальному, который работает в неограниченной полосе.

см. чуть выше.

Ай-яй-яй...
Косинусный фильтр не устраняет межсимвольной интерференции. Особенно, если её практически нет изначально (полосу сигнала L1 можно считать бесконечной по отношению к С/А коду).
Косинусное окно призвано лишь подавить боковые лепестки спектра ограниченного во времени символа для канала с ограниченной полосой, и уменьшить спектральные искажения сигнала в таком канале. "Обрезание" хвостов спектра сигнала в канале и приводит к неустранимой межсимвольной интерференции... В сигнале С/А, принимаемом от спутника, её практически не существует - ширина канала велика есмь, и боковые лепестки передаются без искажений.

А я этого и не говорил, я говорил о том, что косинусный фильтр ее не в носит, при условии что отсчеты мы берем в тактовый момент времени. Поэтому таким фильтром (поделенным на sinx/x конечно) можно ограничить полосу приема не изгадив сигнал.