Стоит задача обнаружения искуственного шума (или помехи) на частоте 1575 МГц в полосе 5 МГц с уровнем мощности в точке приема -120 дБ/Вт. Смысл этой задачи в следующем: как известно уровень навигационного сигнала возле поверхности земли -160 дБ/Вт. При мощности помехи -120 дБ/Вт (а чаще и меньше) происходит полное подавление полезного сигнала. Требуется информация о наличии помехи в данной точке (еще лучше локализовать передатчик помех или определить направление). Простым сканером или подобными анализаторами проблему не решить. Один из косвенных способов - это просто включить GPS приемник и проверить уровень полезного сигнала от спутников, если их не будет, то соответственно присутвует помеха. Но данный метод работает только на открытом пространстве, да и время анализа будет большим (до 1 минуты). Требуется ответ в течении 0.5 сек. Заранее спасибо за идеи.

Как я понимаю, полезный сигнал от помехи по уровню только будете отличать?
Если так - то очевидное решение - перенести все это дело вниз - мегагерц на 30 с подавлением зеркалки, а потом - все что угодно делать можно - хоть АЦП + DSP поставить. А можно и аналогом обойтись - фильтр 5 МГц + log детектор (AD8310 например) и вольтметр прямо к выходу или компаратор со светодиодом - если предполагается обнаружение кратковременной помехи.

Кстати, а что такое "Простой сканер или подобные анализаторы"?

Да, конечно помеху нужно обнаружить только по уровню. Полезный сигнал как таково и посмотреть нельзя, если конечно многометровое зеркало не ставить.
Вопрос: зачем переносить вниз на 30 МГц, ведь разница между 1575 и 1545 МГц небольшая, может на 1300 МГц вниз перенести или еще более.
Другой вопрос: не смущает, что необходимо произвести усиление примерно на 110 Дб или в 100000000000 раз.
Под сканером или анализатором спектра я понимал приборы для мониторинга электромагнитной обстановки. Есть у меня один такой, но у него динамический диапазон 100 Дб и получается что помеху не видно. Но использовать его все-равно не получилось бы, потому что слишком большой и дорогой. Требуется более простое и мобильное решение.

Вам предлагается перенести сигнал на ПЧ равную 30 МГц, а не на 1545 Мгц!

Предлагаемое решение классическое и наверняка реализуемое, но требующее тщательного рассчета всего тракта. Потребуется МШУ, фильтр для зеркалки, смеситель, фильр ПЧ, усилитель ПЧ, и где-то система АРУ или ограничитель. Большое усиление должно быть правильно распределено между элементами тракта и компенсироваться системой АРУ.

Не думаю, что это будет простое и мобильное решение.

Вот как раз АРУ и ограничитель в случае применения log усилителя, который одновременно и детектор не нужны.

А с зеркалкой можно бороться не только с помощью фильтра но и смеситель соответствующий применив - т.к. работа в точке, то можно получить подавление зеркалки на 25 дБ в диапазоне температур. Остальное - сколько нужно - фильтр. Можно для облегчения задачи ПЧ выбрать больше. А можно в 0 сразу - взять частоту гетеродина посредине и избирательность ФНЧ обеспечить. Чувствительность не требуется ведь супер - -120 дБ/Вт, это значит -90 дБм. Пороговая чувствительность для полосы 5МГц - -174 +67 =-107 дБ. А еще и усреднение можно организовать. Так что шум 1/f не скажется, гетеродин хороший токо надо.

Есть готовая плата , фактически супегетородина на входную частоту 1,5 ГГц
с ПЧ =140 МГц и полосой 4МГц , что бы довести ее нужно подсуетиться
подравить коды в МП поднять частоту гетородина и перестроить преселектор
(керомические резонаторы мурата) подробности мылом.java script:emoticon('B)')
smilie

Люди, вы о чем? Посмотрите еще раз на ТЗ.
Приемники GPS и так работают на грани возможностей техники, "вытаскивая" сигнал за счет адаптивных и корреляционных методов, т.е. благодаря тому, что о сигнале что-то известно.
Поэтому, всякие перенесение на n-MHz прмежуточную, ка и вообще традиционный супергетеродин совершенно не катят!
Со своей стороны советую для начала почитать учебник по радиофизике. Там описываются основные принципы построения радиометров, которые пригодятся для решения задачи.
Напомню о всем известном "антиГАИшнном" радиометре. Это простая разновидность, которая назвается модуляционный приемник. На этом же принципе основыны очень приличные промышленные селективные шумомеры, от отечественных до Хьюлетовских.

Давайте посмотрим на ТЗ, не задаваясь вопросом, а зачем это нужно:


Ставиться задача обнаружить сравнительно большой и узкополосный сигнал. И приемники с переносом частоты (я избегаю использовать слово супергетеродин ) решают именно эту задачу - я имею в виду селективность - не чувствительность, ибо последняя определяется вовсе не схемой построения.

Радиометрия - это несколько не то. Задачи разные.

Поэтому:

да и не только по ней

Согласен, именно _обнаружить_, а не принять.



Абсолютно согласен с таким толкованием, особенно если учесть, что промежуточной частоты может и не быть, а перенос частоты при этом будет.

Мои протесты касаются обозначения переноса частоты как _основы_ подхода.
Мол, переносим частоту, а далее АЦП или что угодно.
Нужна ли курица для получения яйца? Очень желательна, но...
Если пофилософствовать, и мне не изменяет склероз, оптимальной схемой для обнаружения (а не приема!) шумоподобного сигнала (в широкой полосе) теория объявляет квадратичный детектор с интегратором. Остальные компоненты, навешиваемые на такой приемник формально суть "излишества", привлекаемые разработчиками при решении конкретной задачи. Например, перенос частоты для узкополосной селекции. В частном случае и с нулевой промежуточной, т.е. прямое преобразование.

А _основной_ задачей (насколько я представляю) при создании подобного шумолова считается обеспечение стабильного или измеряемого и учитываемого коэффициента передачи от антенны до измерителя (интегратора). А количество и способы преобразования вторичны.
Надеюсь, примат Яйца перед Курицей восстановлен )




Допустим, из любви к спорам. Но, на мой взгляд, конечно, чувствительнось _в_данном_ случае определяется именно схемой, по сравнению с обычным приемником (слоган просится: не все приемники одинаково... тьфу, зараза).
Используя упомянутые принципы, можно получить чувствительность, _намного_ превосходящую традиционный приемник, как говорится, при прочих равных параметрах. Либо упростить приемник при той же чувствительности.



Кхм, кхм.
Во-первых, я упомянул "основные _принципы_построения_радиометров, которые пригодятся для решения задачи", а не про радиометрию как таковую.
Во вторых, разве принцип не годится? Для этой задачи, разумеется.



А может автор первого поста предварительно интересовался глубиной проблемы, чтобы сообразить какую пачку специалистов нанять ;-)

Шум сильный-зачем излишняя чувствительность. Достаточно логарифмического или имеющегося приемника с НАПРАВЛЕННОЙ АНТЕННОЙ.
Учти переотражения от местных предметов (дома и т.п).
Успехов!

Не силён я в GPS... Однако ,по данным моей разведки, Приёмник GPS - супергетеродин с 2 преобразованиями(на 60/80 МГц и на 8/10 МГц). Следовательно, можно мерять уровень второй ПЧ(если АРУ выходит наружу ИМС). Если при достаточном уровне сигнала приёмник не может декодировать данные - это помеха. И анализатор спектра не нужен.

PS. Думается неуместно товорить об уровне сигнала -120dBm, это = 0,3мкВ на 50 Омах что нереально достичь легким путем. Справка - увствительность сотового тлф SIEMENS М55
EGSM: -102 dBm (-104dBm-15.2) (Specification; static & with fading)
PCN : -102 dBm . Те же диапазоны приблизительно.
Это с учетом корелляционной обработки полезного сигнала, о чем упомянуто вышеписавшими товарищами.
Не усложняйте задачу, повторюсь - вся сила в НАПРАВЛЕННОЙ АНТЕННЕ и приемнике с большим динамическим диапазоном.
С уважением, Успехов!

Мне кажется, что Вы перепутали dBm и дБ/Вт, о которых написал автор темы (извините, если ошибся).
Думается, задачу можно решить проще всего следующим путем:
1. Использовать стандартную GPS антенну с малым уровнем собственных шумов, если она активная (напр. WS3910 фирмы Wi-Sys).
2. Следом включить МШУ с узкополосным фильтром (мурата и др.). В случае активной антенны с коротким проводом МШУ можно исключить.
3. Далее - декодирующий лог усилитель от Analog Devices (AD83xx).
4. Это все!!! Выходной сигнал уже в децибелах. Его нужно только отградуировать.

Вот толковая ссылка-шпаргалка оп сути вопроса (dBm и дБ/Вт - одно и то же).
_http://www.analog.com/Analog_Root/static/techSupport/designTools/interactiveTools/dbconvert/dbconvert.html_

Думается, Вам думается как и мне, и это правильно.
" Использовать стандартную GPS антенну с малым уровнем собственных шумов, если она активная (напр. WS3910 фирмы Wi-Sys)"

Шикарная антенночка. :МШУ есть, Преселектор (SAW filter) есть,
http://www.wi-sys.com/products/datasheets/...20datasheet.pdf

Далее сразу логусил. (он может быть в составе GPS приемника)
этим решается проблемма пеленга источника помехи и возможно приема полезного сигнала за счет узкой направленности антенны.
Но интересно - автор в молчании, тему может стоит остановить несмотря на её актуалити?

Вот толковая ссылка-шпаргалка оп сути вопроса (dBm и дБ/Вт - одно и то же).

Странно ... я всегда думал что 0dBm это 0мВт, 10 dBm - 10мВт, а вот 30dBm уже 1Вт
Соответственно разница между дБ/мВт и дБ/Вт ровно 30dB

Странно, и я так думал тоже.

Ребята, это основы электронаук.
ДБ=результат деления. Делить на ноль арифметика не велит.
В ссылке привязка значения к 0 дБ указано по западному международному стандарту.
СССР имел иные уровни 0 дБ зависимо от диапазона или что-то иное, не помню точно.

"Уиться никогда не поздно"
С уважением!

Для решения всех задач, которые Вы сформулировали Вам понадобится комплекс решений, которые я пожалуй рискну сказать, что знаю как решить, кроме одной. Мне не понятно что значит "на открытом пространстве"? Трудно представить такой прибор, работающий что называется in-door. Это во-первых, а во-вторых еще труднее, по-крайней мере пока, представить GPS-приемник работающий в здании. Поэтому вопрос, если обычный GPS/ГЛОНАСС приемник все равно в здании не работает, по крайней мере отчественных таких приемников точно нет (внутри здания существенно меньше ваших -160 дБ/Вт, боюсь что где-то в районе -180 дБ/Вт), то зачем ему собственно ставить помеху ? Поэтому предлагаю немного перефразировать задание и обсудить его.
Стоит соверешенно актуальнейшая задача, направленная на повышение помехозащищенности апаратуры потребителя спутниковых радионавигационных систем (далее АП СРНС), а именно обнаружение и подавление постановщика помех ( в данном случае одного) АП СРНС. Поскольку полоса помехи 5 Мгц, а ширина спектра открытого сигнала GPS составляет ~2МГц, то помеха в данном случае широкополосная, хотя в данном случае, как будет видно далее это большого значения не имеет.
Наилучшим образом с этим справится так называемый антенный подавитель помех (АПП). Устройство состоит из нескольких переферийных антенн (к примеру 6) и одной центральной. Конструкция приведена на рисунке.
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Алгоритм работы устройства и перечень аппаратных решений, которые задействованы в данном устройстве весьма серьезны и подробно описывать его здесь пожалуй не стоит. Скажу только, что сигналы с антенных элементов приходят на устройсто обработки, которое управляет цифровыми аттенюаторами. Это в свою очередь приводит к тому, что результирующая смесь сигнала и шума, которая уже поступает собсвенно в блок обработки сигнала в АП СРНС, поддерживается на уровне собственных шумов. Таким образом, Вы подавляете помеху, обнаруживаете азимут , на котором работает постановщик помехи (разрешение по углу понятно определяется количеством переферийных антенн) и собственно Ваша аппаратура СРНС продолжает обеспечивать определение вектора состояния Вашего объекта.

Теперь все - таки, если не ставить задачу обеспечить работоспособность АП СРНС, то есть все таки попытаться обнаружить факт присутсвия помехи будучи внутри здания, то пожалуй мне стоит скорректировать себя. Как я уже сказал, АПП подавляет сигнал, приходящий с i-го антенного элемента, если оно превышает уровень собсвенных шумов. Поэтому, если помеха значительная, и результирующий сигнал превысит уровень собственных шумов, то это событие не замеченным не пройдет и сигнал с i-го элемента будет скомпенсирован вновь до уровня шумов. Но вот за достоверность определения углового положения постановщика помехи поручиться судя по свему нельзя, поскольку наверняка многолучевость в при таких условиях будет будь здоров.
Теперь про время обнаружения и собственно компенсации помехи с момента начала ее действия. Оно составляет десятки миллисекунд. Как можем видеть с запасом перекрывает требования Вашего ТЗ.


Теперь Вы меня спросите и что толку со всего что я написал, поскольку где Вы возмете этот АПП. Очень просто: купите у нас. Поскольку задача перед Вами стоит серьезная, уверяю Вас на раз-два и даже три она не решается, над этими проблемами работают НИИ, и да простят меня глубокоуважаемые мной коллеги, высказавшиеся Выше, Вам там мало что пригодится (please don't take it personally), поэтому мы Ваше единственное "спасение" . И вообще, если честно, что-то подозрительно знакомой мне показалась эта тема ? Вы откуда ? Уж не из конкурирующей ли фирмы ?

Считал первое сообщение любительским,
предидущее как то рушит понятие форума...

Боюсь что оно не любительское.
Тем не менее, в основном я писал конечно для обсуждения и отпугнуть и тем более разрушить дух форумности конечно же никак не вписывалось в мои планы. Ну и потом, я надеялся, что все участники почувствуют собственно истинную адресацию некоторых слов. Вы я вижу то называется overreacted.

Dear Tommyknocker ! I am not indifferent man.
Но с апреля автор темы в молчании, а люди загорелись и уже забыли ТЗ, начались ликбез (ладно он очень полезен), туман про аттеньюаторы какие-то, а скорее это фазовращатели могу предположить в ФАР; "Это в свою очередь приводит к тому, что результирующая смесь сигнала и шума, которая уже поступает собсвенно в блок обработки сигнала в АП СРНС, поддерживается на уровне собственных шумов."= это просто ШАРУ, но ведь подавление помех осуществляется скорее всего автокомпенсаторами?; олять же немыслимые децибелы и т.д. Вы представляете себе уровень -180дБ/Вт? Сколько это в вольтах на предположим 50 Ом ?
Шило в мешке не утаить - к примеру:
<Google Results 19,600,000 English pages for "gps" -Продажа>
То есть всегда можно получить инфу оп этому и другим вопросам.
Не вижу нужды нашу замечательную молодёжь уводить от истины.
Здесь мы учимся сами и помагаем товарищам, тем сильны и непобедимы.
Всё, увольте!
Всего хорошего.

Пожалуй не буду Вас удерживать я выполню Вашу просьбу и можете считать себя в самом деле уволенным.
Тем не менее, дабы все таки в самом деле "нашу молодежь" , к которой я в силу объективных причин также отношусь, то есть нас, молодежь, не сбивали с толку с провалами знаний в некоторых областях "старики" (которые еще к тому же пытаются их компенисровать обращаясь к дяде гуглу и не стесняются этого), болезненно реагирующие на вообщем-то вещи, которые требуют соверешенно серьезного подхода, а не необоснованных эмоций я пожалуй продолжу.

Так вот, пусть тема хоть и возникла давно и пусть автор потерялся, но с тезисом "любительское сообщение" совершенно нельзя согласиться. Не возникают подобные задачи в умах любителей. Почему "любитель" может озаботиться тем, что какой-то злоумышленник задумает именно ему, любителю, ставить помеху, блокирующую работу его GPS приемника ?

У нас у всех есть телефоны мобильные, вообщем-то мы ими пользуемся да пользуемся, ну... то есть любители вообщем-то сотовой телефонии и врядли многие из нас думают о том, что как же обнаружить потенциального постановщика помех, препятствующему вести бесперебойный разговор с нашими родственниками или друзьями. Мне представляется такой вывод: если Вы этим проффессионально не занимаетесь, то вряли Вы будете проводить исследования в этой области.


Поэтому фраза Old Nick, сказанная выше
"А может автор первого поста предварительно интересовался глубиной проблемы, чтобы сообразить какую пачку специалистов нанять" по-моему где-то очень близка к происходящему.
Другое дело, зачем он зупустил это в форум ? В форуме такие поиски врядли стоит вести.

Теперь по технике:
Не самый вообщем-то хороший приемник СРНС имеет чувствительность приемного тракта ~-135 ДБВт. Уровень сигнала(помехи) согласно постановки задачи в точке приема -120 ДБВт. Обычный GPS приемник утратит работоспособность при таких условиях. Уровень сигнала СРНС в точке приема на поверхности Земли составялет -160 ДБВт.
Налицо стоит задача обеспечения работоспособности аппаратуры СРНС при отношении суммарного уровня помех к сигналу по крайней мере в 40 Дб.

ИМХО Не совсем правильно ...
dB - это результат логорифмирования результата деления ...
Если прологорифмировать 0.01 поделенное на 0.01 результат будет 0.
Т.к. отношение у них равно 1це а логорифм 1 как раз таки 0.

Безусловно.
Просто суть в нуле знаменателя дроби.
Вот и у Вас в примере нет деления на ноль.
Успехов!

Извините, уважаемый, Вы все-таки (непроизвольно) допустили ошибку: 0 dBm - это 1 мВт. А я ее не заметил.

Простите, но давайте сделаем дефиниции.
СССР имел исчисление дБм точно так же, как и все другие страны (благо, законы физики в пределах земного шара можно считать идентичными), а именно: десятичный логарифм отношения мощности, выделяемой в активной нагрузке в согласованном тракте к мощности в 1 милливатт в такой же нагрузке. При этом, естествеено, напряжения в трактах с различными волновыми сопротивлениями при мощности в 1 мВт будут различаться (в 50-Ом тракте это будет 0,22В, а в 200-Ом - 0,45В).

Простите, уважаемый, но смысл форума, как мне кажется, состоит в том, чтобы обмениваться идеями и предлагать конкретные решения, а не трамбовать маленьких авторитетом своей фирмы. Я готов спорить на бутылку хорошего коньяка, что ваши "весьма серьезные" алгоритмы были созданы лет этак 50 назад (в чем я полностью согласен с Georgy), а "перечень аппаратных решений" вряд ли включает в себя продвинутые оные а-ля цифровых приемников Analog Devices AD66xx.


Блажен, кто верует.

Кудато все от темы удалились. Изначально ТЗ состояло в обнаружении помехи, а не работоспособности GPS в условиях помех.
Если исходить из того, что помеха ставится только в полосе сигнала ( 5МГц), то для решения задачи достаточно перестраиваемого приемника с полосой 10-15 Мгц- "края" диапазона GPS служат в качестве опорных для замера шума, т.е меряем в диапазоне, по краям и сравниваем. Если нужны абсолютные замеры, то можно ввести в приемный тракт управляемые источники шума ( резисторы, нагреваемые импульсом тока например). А дальше какой-либо низкочастотоный корреляционный алгоритм на НЧ синхронный с перестройкой приемника.

Э-э, батенька, не все так пгосто.
На несущей L1, которая используется для передачи сообщений, модулированных C/A кодом передается еще и P- код, который по несущей ортогонален C/A коду и имеет гораздо более широкую полосу. Так что замеры на краях дадут не уровень шума, а уровень составляющих сигналов P-кода. Поэтому оценку шума нужно делать в более отдаленных спектральных областях. В остальном вроде бы все верно.
А от темы удалились, потому что сам автор на нее забил...

Очипяточка грешен ... согласен на все 100%