Tối ưu hóa kiến trúc bộ thu trực tiếp cho các ứng dụng thông tin

LUẬN VĂN CAO HỌC LỜI NÓI ĐẦU Chúng ta sống kỷ nguyên bùng nổ công nghệ thông tin truyền thơng Bạn nói chuyện giao tiếp trao đổi văn bản, liệu, video thoại với người khoảng cách xa hàng chục nghìn km chí đất tàu vũ trụ ngồi khí Bạn ngồi nhà nhìn rõ giới, thưởng thức hình ảnh sắc nét chất lượng cao qua dịch vụ truyền hình vệ tinh Bạn có đâu trái đất cần bạn cầm tay thiết bị thu GPS nhỏ xíu chúng tơi tìm bạn Bạn có đến xác vị trí cần đến dù bạn chưa mường tượng đường với đồ số cài thiết bị di động bạn… Tất đơn giản bạn sống thời đại bùng nổ công nghệ truyền thông không dây Thời đại mà ai, đâu , lúc hữu thơng tin Do hướng nghiên cứu phát triển hệ thống thu phát tương lai tất yếu, rộng mở Yêu cầu đặt cải thiện khả thu tín hiệu, tăng độ xác hệ thống, tối ưu thiết kế cơng suất tiêu thụ, giá thành…Một câu trả lời cho yêu cầu lời giải cho toán tối ưu hóa dựa tảng sẵn có, kết hợp với hỗ trợ công nghệ để cải thiện chất lượng hiệu sử dụng module hệ thống Đây sở để hình thành đề tài “Tối ƣu hóa kiến trúc thu trực tiếp cho ứng dụng thông tin”, vớinhiệm vụ đặt nghiên cứu phần tử thu nhận tín hiệu thu đổi tần trực tiếp, kết hợp hỗ trợ công nghệ phần mềm SDR để đưa mơ hình tối ưu, từ áp dụng cho ứng dụng thông tin với lựa chọn ứng dụng thu trực tiếp cho hệ thống GPS Trong q trình thực nghiên cứu, khơng tránh khỏi khó khăn, sai sót hướng dẫn giúp đỡ tận tình từ giáo PGS.TS.Nguyễn Thúy Anh thầy giáo PGS.TS.Nguyễn Hữu Trung, kết đồ án thể nhiệm vụ đặt Em xin chân thành cám ơn mong nhận thêm nhiều góp ý thầy để đề tài mở nhiều hướng nghiên cứu nhằm đạt kết tốt Hà nội, ngày 25 tháng 08 năm 2015 Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 LUẬN VĂN CAO HỌC TÓM TẮT Luận văn tập trung nghiên cứu “Tối ưu hóa kiến trúc thu trực tiếp cho ứng dụng thông tin ”Với xu hướng phát triển mạnh công nghệ không dây tương lai, việc tối ưu kiến trúc thu vô quan trọng định đáng kể chất lượng thơng tin Luận văn sâu tìm hiểu kiến trúc thu đặc biệt thu trực tiếp cho ứng dụng thông tin cụ thể máy thu GPS đưa mơ hình thích hợp công nghệ vô tuyến phần mềm SDR cho máy thu trực tiếpbởi tính linh hoạt nó, tích hợp nhiều kĩ thuật, cập nhật cơng nghệ thay đổi thông số cần thiết, luận văn chia chương sau : Chƣơng 1: Hệ thống định vị toàn cầu GNSS phƣơng pháp xác định xác Phần cung cấp cho kiến thức tổng quan hệ thống định vị toàn cầu GNSS, phân biệt cấu trúc tín hiệu GPS, Galileo xu hướng kết hợp hai kiến trúc trình bày phương pháp định vi xác Chƣơng : Kiến trúc thu trực tiếp Cho ta nhìn tổng quan kiến trúc thu, phân loại kiến trúc máy thu ưu nhược điểm loại tìm hiểu khối máy thu trực tiếp Chƣơng : Tối ƣu hóa kiến trúc thu trực tiếp, mơ hình SDR Đưa mơ hình tối ưu kiến trúc thu trực tiếp, phân tích mơ hình thích hợp mơ hình sử dụng cơng nghệ vô tuyến phần mềm SDR khả tái cấu hình SDR Chƣơng : Bộ thu trực tiếp GPS ứng dụng công nghệ vô tuyến phần mềm SDR Đi sâu áp dụng công nghệ SDR cho khối cụ thể máy thu phần cứng lập trình Chƣơng : Mơ tính tốn khối dị sóng thu trực tiếp ứng dụng SDR Đưa thuật tốn khối dị sóng máy thu GPS Thiết lập tham số đầu vào mơ khối dị sóng So sánh kết luận Cùng với , phần kết luận đưa đánh giá đề xuất hướng nghiên cứu Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 LUẬN VĂN CAO HỌC ABSTRACT Project focus research “Opitimization of direct-receiver architechture for communication applications ” With the strong development of wireless technology in the future, the optimal receiver architecture is extremely important decisions remarkable quality information Project research receiver architechture, special research direct-receiver architechture for communication applications specific GPS recerver Given the most appropriate model, is technological Software Defined Radio (SDR) We can integrate many techniques,update technologies and change parmeters as quick as possible Therefore,project divided chapters as follows: Chapter : Global Positioning System GNSS and method positioning exactly This section provides overview our Global Positioning System GNSS, distinctive architechture signal GPS, Galileo and present every method positioning exactly Chapter 2: Architechture direct-recerver Given us an overview of the architecture collection , sorting receiver architecture advantages and disadvantages each type and learn the receiver blocks directly Chapter 3: Opitimization of direct-receiver architechture, technological SDR Given the opitimization of direct-receiver architechture, analys model most appropriate model to use wireless technology SDR, and ability to re-configure SDR Chapter : Direct-receiver for GPS use technological SDR SDR technology applied to each particular block of the receiver on the underlying hardware can be programmed Chapter : Simulation , calculationsDirect-receiver for GPS use SDR Learn algorithm blocks acquisition of the GPS receiver Set the input parameters and simulation Compare and comment Along with that , the conclusion will make an assessment and propose directions for further research Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 LUẬN VĂN CAO HỌC MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU TÓM TẮT ABSTRACT DANG MỤC HÌNH VẼ BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT 10 CHƢƠNG HỆ THỐNG ĐỊNH VỊ TOÀN CẦU GNSS VÀ PHƢƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH CHÍNH XÁC 11 1.1 Giới thiệu hệ thống định vị toàn cầu GNSS .11 1.1.1 Thành phần hệ thống GNSS 15 1.1.2 Hoạt động 17 1.2 So sánh hệ thống GPS hệ thống Galileo, kết hợp GPS/Galileo 17 1.2.1 Cấu trúc tín hiệu GPS 17 1.2.2 Cấu trúc tín hiệu Galileo 20 1.2.3 Sự kết hợp GPS/Galileo 22 1.3 Phương pháp định vị xác .23 1.3.1Nguyên lý xác định vị trí hệ thống định vị GPS 23 1.3.2 Phép định vị tĩnh phép định vị động 24 1.3.3 Phép định vị tương đối 25 1.3.4 Phép định vị nhiều máy thu 25 1.3.5 Phép định vị động tương đối 26 1.3.6 Cấu hình hình học GPS độ xác 26 1.3.7 Độ suy giảm xác 27 CHƢƠNG KIẾN TRÚC BỘ THU TRỰC TIẾP 28 2.1 Tổng quan kiến trúc thu 28 2.1.1 Giới thiệu thu ứng dụng thông tin vệ tinh 28 2.1.2 Phân loại máy thu theo kiến trúc, đặc điểm loại 29 2.1.3 Thông số đánh giá chất lượng máy thu 38 Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 LUẬN VĂN CAO HỌC 2.2 Kiến trúc thu trực tiếp 39 2.2.1 Khối lọc thông dải BPF 40 2.2.2 Khối khuyếch đại tạp âm thấp LNA 40 2.2.3 Khối chuyển đổi tín hiệu tương tự /số ADC 40 CHƢƠNG : TỐI ƢU HÓA KIẾN TRÚC BỘ THU TRỰC TIẾP, MƠ HÌNH SDR .41 3.1 Các mơ hình tối ưu thu trực tiếp 41 3.2 Mơ hình SDR .43 3.2.1 Tổng quan SDR 43 3.2.2 Tái cấu hình SDR 47 CHƢƠNG 4: BỘ THU TRỰC TIẾP GPS ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ VÔ TUYẾN PHẦN MỀM SDR 56 4.1 Anten tiếp đầu ngoại vi 56 4.2 Khái quát hoạt động kênh máy thu GPS .59 4.3 Khối dị sóng 59 4.3.1 Mục đích 59 4.3.2 Dị sóng 60 4.3.3 Dị sóng dị tìm pha mã song song 62 4.4 Khối theo dõi sóng mang mã 64 4.4.1 Mục đích 65 4.4.2 Giải điều chế 65 4.4.3 Theo dõi sóng mang 67 4.4.4 Theo dõi mã 70 4.4.5 Sơ đồ khối theo dõi hoàn chỉnh 74 4.5 Xử lý liệu định vị 75 4.5.1 Khôi phục liệu định vị 75 4.5.2 Tính toán khoảng giả 76 4.5.3 Tính tốn vị trí máy thu 79 Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 LUẬN VĂN CAO HỌC CHƢƠNG 5: MƠ PHỎNG TÍNH TỐN KHỐI DỊ SÓNG BỘ THU TRỰC TIẾP ỨNG DỤNG SDR 81 5.1 Bài toán đặt 81 5.2 Giải toán .81 5.2.1 Thuật toán 81 5.2.2 Các thông số đầu vào 82 KẾT LUẬN 91 TÀI LIỆU THAM KHẢO 92 Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 LUẬN VĂN CAO HỌC DANG MỤC HÌNH VẼ BẢNG BIỂU Hình 1.1: Vệ tinh GPS 11 Hình 1.2: Vệ tinh GLONASS .12 Hình 1.3: Vệ tinh Galileo 12 Bảng 1: Bảng tín hiệu hệ thống GNSS .14 Hình 1.4: Hệ thống COMPASS 14 Hình 1.5: Vệ tinh NAVSTAR[3] .15 Hình 1.6 : Vị trí trung tâm điều khiển .16 Hình 1.7: Hệ thống GPS với phân hệ[2] 17 Hình 1.8: Cấu trúc tín hiệu vệ tinh GPS[2] .19 Hình 1.9: Cấu trúc tín hiệu vệ tinh[2] .19 Hình 1.10: Bảng mã C/A[2] 20 Hình 1.11: Cấu trúc tín hiệu Galileo 22 Hình 1.12 : Phƣơng trình xác định vị trí dựa vào vệ tinh 24 Hình 2.1 : Cấu trúc thu GPS 29 Hình 2.2 Kiến trúc ngoại sai trung tần kép truyền thống 30 Hình 2.3 Kiến trúc ngoại sai trung tần số 31 Hình 2.4 Kiến trúc thu (zero-IF) chuyển đổi trực tiếp .32 Hình 2.5 Kiến trúc thu số trung tần thấp 34 Hình 2.6 Bộ thu lấy mẫu thông dải đồng (UBPS) 36 Hình 2.7 Bộ thu lấy mẫu thơng dải vng góc (QBPS) 37 Hình 2.8 Kiến trúc thu trực tiếp 39 Hình 3.0 : Khối LNA [10] 42 Hình 3.1 Kiến trúc SDR tổng quát .44 Hình 3.2 Phổ di động sử dụng châu Âu ( theo nguồn Jondral, 1999) 46 Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 LUẬN VĂN CAO HỌC Hình 3.3 Khung ngữ cảnh tái cấu hình 50 Hình 3.4 Kiến trúc chức [8] .51 Hình 4.1 Kiến trúc thu GPS truyền thống thu GPS SDR .56 Hình 4.2 Anten tiếp đầu ngoại vi 57 Hình 4.3 Một kênh máy thu .59 Hình 4.4 Sơ đồ khối thuật tốn dị sóng .60 Hình 4.5 Đầu dị sóng 61 Hình 4.6 Sơ đồ khối thuật tốn dị tìm pha mã song song .63 Hình 4.7 Đầu dị sóng dị tìm pha mã song song 64 Hình 4.8 Sơ đồ giải điều chế tin định vị 65 Hình 4.9 Sơ đồ khối mạch vịng theo dõi máy thu GPS 67 Hình 4.10 Mạch vịng Costas sử dụng để theo dõi sóng mang .68 Bảng 4.1 Các loại phân biệt vịng khóa pha Costas khác 69 Hình 4.11 Các đáp ứng phân biệt vịng khóa pha Costas thơng thƣờng 69 Hình 4.12 Đồ thị sai pha sóng mang đầu vào sóng mang cục 70 Hình 4.13 Sơ đồ khối mạch vòng theo dõi mã .71 Hình 4.14 Tín hiệu theo dõi mã .71 Hình 4.15 Sơ đồ khối DLL với sáu tƣơng quan 72 Hình 4.16 Đầu sáu tƣơng quan nhánh đồng pha vuông pha vòng theo dõi 73 Hình 4.17 Đầu sáu tƣơng quan nhánh đồng pha vng pha vịng theo dõi Sóng mang cục đồng pha với tín hiệu vào .73 Hình 4.18 Sơ đồ khối kết hợp vịng theo dõi DLL PLL 74 Hình 4.19 Sơ đồ khối kênh theo dõi hoàn chỉnh máy thu GPS .75 Hình 4.20 Hình minh họa đầu khối theo dõi nhƣ điểm 76 Hình 4.21 Tƣơng quan 12s liệu với trƣờng mở đầu 77 Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 LUẬN VĂN CAO HỌC Hình 4.22 Thời gian truyền dẫn điểm bắt đầu khung cho bốn kênh .77 Bảng 4.2 Các khoảng giả ban đầu cho tất vệ tinh đƣợc theo dõi 78 Hình 5.1.Biểu đồ luồng thuật tốn dị tìm pha mã song song 82 Hinh 5.2: Hồn chỉnh mơ tín hiệu GPS cho vệ tinh thực Simulink 84 Hình 5.3: Các tín hiệu GPS giả thực Simulink 85 Hình 5.4 Các vệ tinh đƣợc tìm thấy sau dị sóng .86 Hình 5.5: Các thơng số cần thiết q trình dị sóng 87 Hình 5.6: Kết dò đƣợc vệ tinh số 10 88 Hình 5.7 Kết dò đƣợc vệ tinh số 13 88 Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 LUẬN VĂN CAO HỌC DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt Nội dung Ý nghĩa GNSS Global Navigation Satellite System Hệ thống vệ tinh dẫn đường toàn cầu GPS Global Positioning System Hệ thống định vị toàn cầu GLONASS G OrbitingNavigationSatelliteSystem Hệ thống định vi toàn cầu Liên xô CDMA Code Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo mã FDMA Frequency Division Multiple Access Đa truy nhập phân chia theo tần số QBSK Quadrature Phase Shift Keying Điều chế pha cầu phương PRN Pseudo random noise Nhiễu giả ngẫu nhiên IF Intermediate Frequency Trung tần BPF Bandpass Filter Bộ lọc thông dải SSB Baseband Băng ADC Analog to Digital Converter Bộ chuyển đổi tương tự số LO Local Oscillator Bộ tạo dao động nội LPF Low pass filter Bộ lọc thông thấp BER Bit Error Rate Tốc độ lỗi bit LNA Low noise Ampliper Trung tâm truyền thông SDR Software-Defined Radio Công nghệ vô tuyến phần mềm QoS Quality of Service Chất lượng dịch vụ FPGA Field programmable gate array Vi mạch có khả lập trình DSP Digital signal processor Bộ xử lý tín hiệu số MIMM MNSN Mode Identification and Monitoring Module Mode Negotiation and Monitoring Module SDM Service Deployment Manager JRRM Joint Radio Resource Management VHE Virtual Home Environment Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH Phân hệ xác định giám sát mode Phân hệ đàm phán giám sát mode Bộ quản lý triển khai dịch vụ Môi trường nội ảo CB130532 10 LUẬN VĂN CAO HỌC Khi trường mở đầu xác định, điểm bắt đầu khung xác định cho tất vệ tinh Hình 4.22 điểm bắt đầucác khung cho bốn kênh Chúng ta biết thời gian truyền từ vệ tinh tới trái đất 65-83 ms Điều sử dụng để thiết lập khoảng giả Vệ tinh gần trái đất vệ tinh mà khung đến trái đất sớm Trong trường hợp này, vệ tinh kênh có thời gian truyền 68 ms Thời gian truyền kênh cịn lại tính tốn theo kênh Xem bảng 4.2 Kênh Thời gian truyền Khoảng giả (ms) (m) 68 20385887.2 74 22184641.9 81 24283189.1 69 20685679.6 Bảng 4.2 Các khoảng giả ban đầu cho tất vệ tinh theo dõi Trong ví dụ này, thời gian phân giải 1ms, tương ứng với khoảng giả 300000 m Để khoảng giả hữu dụng hơn, vịng theo dõi cần tìm thấy điểm bắt đầu mã C/A khung cụ thể Điều có nghĩa là: thời gian phân giải thời gian lấy mẫu, trường hợp này, tần số lấy mẫu 38.192 MHz Tần số lấy mẫu cho phép độ xác khoảng giả m Với khoảng giả đầu tiên, vị trí thu xác định Đầu phép tính vị trí thu (X, Y, Z) sai lệch đồng hồ thu, dt Sai lệch đồng hồ sử dụng để hiệu chỉnh thời gian truyền với vệ tinh tham chiếu Trong trường hợp kênh với thời gian truyền 68 ms Và với quy trình này, thu ước lượng khoảng giả thực tế sau hai phép tính Khi tính tốn khoảng giả tiếp theo, gặp phải hai vấn đề Vấn đề sai số tính theo ms điểm bắt đầu khung so với vệ tinh tham chiếu Vấn đề thứ hai điểm khởi đầu mã C/A, điểm bắt đầu mã C/A cho phép xác định khoảng giả xác cho kênh Khi thu tính tốn khoảng giả tiếp theo, thu dịch chuyển tất số 100 ms (Bộ thu dịch chuyển số 100 ms thu thiết lập để tính tốn vị trí 10 lần s) Sau điểm khởi đầu mã C/A tìm Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 78 LUẬN VĂN CAO HỌC thấy cho tất số tất kênh theo dõi Theo cách này, việc tạo khoảng giả sau ms thu tính tốn vị trí 1000 lần s điều thực 4.5.3 Tính tốn vị trí máy thu Thời gian di truyền vệ tinh k thiết bị thu i τik c vận tốc ánh sáng điều kiện chân không tuyệt đối Khoảng giả xác định sau: ⁄ (4.17) Các thời điểm thời gian GPS (GPST) gọi tGPS Đồng hồ vệ tinh k đồng hồ thu i khơng chạy đồng hồn tồn theo GPST Do đó, có sai số hiệu chỉnh đồng hồ: (4.18) ( ) ( Thay (4.19) ) xác định từ lịch thiên văn ta có phương trình sau đây: ( ) ( ( ) ) (4.20) Số hạng bên trái sử dụng đối số tính tốn vị trí vệ tinh Chuyển vế phương trình (4.20) ta được: ⁄ (4.21) Ở phải xem xét ti, tham số quan trọng Đó thời điểm định nghĩa tham số đồng hồ thu Cũng vậy, khoảng giả Pik giả sử quan sát Do đó, tk xác định, sau hiệu chỉnh sai số đồng hồ với dtk, thu thời gian truyền dẫn GPST Đây quy trình sử dụng cho máy thu phần cứng Đối với thu phần mềm, có chút khác biệt Thời điểm tcommon dùng chung cho tất theo dõi khoảng giả định nghĩa thời điểm truyền dẫn vệ tinh Do đó, việc tính tốn vị trí vệ tinh k thực thời điểm: (4.22) “Thời gian thu” thời gian tương đối thu nhận tín hiệu từ vệ tinh tạo khoảng giả tương ứng Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 79 LUẬN VĂN CAO HỌC Hệ định nghĩa thời gian tọa độ vệ tinh tính tốn quy trực tiếp hệ tọa độ địa tâm ECEF, vậy, tọa độ vệ tinh khơng bị quay quanh trục Z góc thời gian truyền nhân với tốc độ quay trái đất Trên tìm hiểu cụ thể khối thu GPS áp dụng công nghệ SDR Chương tiến hành phân tích thuật tốn khối cụ thể thu GPS SDR Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 80 LUẬN VĂN CAO HỌC CHƢƠNG 5: MƠ PHỎNG TÍNH TỐN KHỐI DÕ SĨNG BỘ THU TRỰC TIẾP ỨNG DỤNG SDR Chương đưa tốn cụ thể, sâu tìm hiểu thuật tốn khối dịsóng hay bắt tín hiệu sử dụng pha mã song song 5.1 Bài toán đặt Bộ thu GPS sử dụng công nghệ SDR thực DSP Texas Instrument TMS320C6416 Một kênh máy thu thực DSP hiển thị hình 4.3 Sau em tiến hành mô khối dị sóng tín hiệu (Acquisition) Khối dị sóng khối mà DSP thực hiện, đầu vào khối đầu vào DSP tức đầu ADC Khối dị sóng thực chức năng: - Xác định vệ tinh nhìn thấy - Xác định giá trị tần số sóng mang tương ứng vệ tinh - Xác định pha mã thơ vệ tinh dị Đầu khối dị sóng đầu vào khối theo dõi sóng mang mã (Tracking) Phương pháp thực khối dị sóng mơ phương pháp: “Dị sóng dị tìm pha mã song song” 5.2 Giải toán 5.2.1 Thuật toán Chức dị sóng dị tìm pha mã song song trình bày chi tiết mục 4.3.3 Sự thực dựa biểu đồ khối hình 4.6 Biểu đồ luồng thực Matlab biểu diễn hình đây: Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 81 LUẬN VĂN CAO HỌC Hình 5.1.Biểu đồ luồng thuật tốn dị tìm pha mã song song Chức dị sóng tín hiệu GPS với bước tần số 0.5KHz Với mã PRN phải dị tìm tất tần số sóng mang IF KHz tức 29 tần số Tiếp theo tìm giá trị tương quan cao kết từ tần số sóng mang đó, ta tìm đỉnh tương quan thứ hai sau lấy tỷ lệ hai đỉnh tương quan đem so sánh với AcqThreshold = 2.5 Nếu lớn giá trị mã PRN đóứng với vệ tinh nhìn thấy ta tìm giá trị tần số sóng mang, pha mã vệ tinh 5.2.2 Các thơng số đầu vào - Tần số sóng mang khơng Doppler: IF = 4.1304e6 Hz - Tần số lấy mẫu: Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 82 LUẬN VĂN CAO HỌC Sampling Freq = 16.3676 e6Hz - Tốc độ chip mã PRN: CodeFreqBasis = 1.023e6 chip/s - Độ dài mã PRN hoàn chỉnh: CodeLength = 1023 - Số vệ tinh: 32 - Tần số sai lệch Doppler: ± KHz - Ngưỡng xác định vệ tinh dò được: AcqThreshold = 2.5 - Số kênh thu: Channels = 12 - Tín hiệu tới: Tín hiệu từ đầu ADC Trong mô liệu 11ms lấy từ file Multipath.bin với bit -3, -1, 1, - Bộ tạo sóng mang: Chuỗi mấu có độ dài 1ms tạo với sóng mang exp(j*2*pi**fc*ts*nn); fc tần số sóng mang có Doppler; ts =1/fs; nn mảng với số từ đến 16367 - Bộ tạo mã PRN: 32 mã PRN, mã PRN hoàn chỉnh với độ dài 1ms 1023 chip lấy mẫu với tần số16.3676 e6 Hz 1023 chip mã C/A thực theo sơ đồ tạo mã C/A[9] Chức dị sóng tín hiệu GPS với bước tần số 0.5KHz Với mã PRN phải dị tìm tất tần số sóng mang IF KHz tức 29 tần số Tiếp theo tìm giá trị tương quan cao kết từ tần số sóng mang đó, ta tìm đỉnh tương quan thứ hai sau lấy tỷ lệ hai đỉnh tương quan đem so sánh với AcqThreshold = 2.5 Nếu lớn giá trị mã PRN đóứng với vệ tinh nhìn thấy ta tìm giá trị tần số sóng mang, pha mã vệ tinh Tín hiệu đầu vào file signal data tạo giả lập simulator Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 83 LUẬN VĂN CAO HỌC Hinh 5.2: Hồn chỉnh mơ tín hiệu GPS cho vệ tinh thực Simulink Phần A tạo C / A mã, Phần B chứa hệ liệu chuyển hướng, Phần C tạo đơn giản P (Y) code.[9] Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 84 LUẬN VĂN CAO HỌC Hình 5.3: Các tín hiệu GPS giả thực Simulink.Mô bao gồm bốn vệ tinh khác lưu liệu tập tin Các cửa sổ khác lên hộp tín hiệu mơ nhấp đúp Cửa sổ sử dụng để thiết lập tất giá trị với vệ tinh mô phỏng.[9] Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 85 LUẬN VĂN CAO HỌC Kết mơ Hình 5.4 Các vệ tinh tìm thấy sau dị sóng Kết cho ta vệ tinh dò vệ tinh số 2, 6, 7, 10, 24, 30 tương ứng với mã PRN Hình vẽ vệ tinh số vệ tinh có tín hiệu mạnh Kết mơ cịn đưa chi tiết thơng số vệ tinh dị sau: Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 86 LUẬN VĂN CAO HỌC Hình 5.5: Các thơng số cần thiết q trình dị sóng Chương trình mơ cho ta nhìn chi tiết tín hiệu vệ tinh nhìn được, ta thấy đỉnh vị trí code phase tần số sóng mang, cịn giá trị khác đỉnh thấp tính chất hàm tương quan Các vệ tinh khơng nhìn thấy khơng có đỉnh Từ kết ta thấy vệ tinh số 10 ứng với mã PRN10 vệ tinh dị tín hiệu Ta tiến hành mơ vệ tinh số 10, ta thu thông số đỉnh sau: - Peak = 1.4817 e +007 - Frequency = 4.1314 e+006 - Code phase = 690 Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 87 LUẬN VĂN CAO HỌC Hình 5.6: Kết dị vệ tinh số 10 Vệ tinh số 13 ứng với mã PRN 13 chọn để mô tiếp theo, đầu từ phương pháp dị sóng vệ tinh số 13 sau: Hình 5.7 Kết dị vệ tinh số 13 Ta thấy khơng có đỉnh vệ tinh số 13, vệ tinh khơng nhìn thấy Qua trình tìm hiểu lý thuyết em đưa thuật toán cho trường hợp cụ thể khối dị sóng ứng dụng cơng nghệ SDR cho máy thu trực tiếp xác lập thông số đầu vào hệ Nguyễn Thành Chung 13BKTTT.KH CB130532 88 LUẬN VĂN CAO HỌC thống Hướng nghiên cứu đồ án em hoàn chỉnh khối tạo nên thu GNSS kết hợp hai tín hiệu GPS/Galileo ứng dụng SDR hồn chỉnh Mã nguồn C/A code matlab if nargin37) || (min(sv)