Имитатор ГНСС R&S®SMW200A предлагает простой и удобный способ проверить разрабатываемый вами приемник на устойчивость к воздействию возможных преднамеренных и непреднамеренных помех. Доступен широкий спектр сценариев — от простого моделирования совместной работы до воспроизведения сложной помеховой обстановки с локализованными излучателями.
Спектр сигнала GPS L1 C/A с аддитивным белым гауссовским шумом и тремя источниками немодулированных сигналов помех
Сегодня приемники глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) находят применение в самых разных областях, включая автомобильные навигационные системы, беспилотные летательные аппараты или авиационные системы инструментального захода на посадку. Все эти устройства должны обеспечивать требуемую точность определения местоположения и высокую эксплуатационную готовность даже в неблагоприятных условиях. Многие другие системы, такие как сети мобильной связи LTE, также используют частоты, близкие к полосам ГНСС. Приемники должны быть сконструированы таким образом, чтобы исключить ухудшение рабочих характеристик в присутствии этих сигналов. Приемник также должен быть устойчивым к непреднамеренным помехам (возникающим, например, из-за внеполосного излучения при работе любительских радиостанций), а также к преднамеренным помехам (например, к помехам, генерируемым с целью подавления или искажения сигналов ГНСС). Чтобы доказать помехоустойчивость приемников ГНСС, необходимо проверить воздействие на них всевозможных помех для всех доступных орбитальных группировок ГНСС и полос частот. Чтобы получить значимые и воспроизводимые результаты, такие испытания лучше всего проводить с помощью имитатора ГНСС в контролируемой лабораторной среде.
Имитатор ГНСС R&S®SMW200A — это компактное и эффективное решение для создания сложных сценариев помех. Этот имитатор позволяет имитировать работу до 144 спутников разных орбитальных группировок в разных полосах частот. Благодаря тому, что R&S®SMW200A по сути является векторным генератором сигналов, возможно моделирование до четырех независимых основных полос для имитации сигналов ГНСС или сигналов от источников помех. Возможности гибкого выбора конфигурации обеспечивают быстрое проведение испытаний на совместимость для нескольких цифровых стандартов, таких как LTE. R&S®SMW200A также позволяет воспроизводить любые пользовательские сигналы с произвольной формой. То есть, возможно проведение даже расширенных испытаний на помехоустойчивость.
Такие сигналы можно создавать, например, в Matlab, или, что удобнее, с помощью ПО R&S®Pulse Sequencer. ПО R&S®Pulse Sequencer также позволяет выполнять динамическое моделирование с имитацией движущегося приемника ГНСС. С помощью опций ПО можно использовать до четырех дополнительных независимых источников белого шума (AWGN) и немодулированных сигналов (CW), в результате чего количество одновременно действующих источников помех достигает семи. Прежние подходы требовали использования нескольких отдельных устройств, но имитатор ГНСС R&S®SMW200A объединяет все функции, необходимые для испытаний на помехоустойчивость в одном приборе. Это решение с оптимальным соотношением цены и возможностей ускоряет создание сложных и реалистичных сценариев испытаний. При использовании вместе с двумя модулями расширения R&S®SGT100A этот имитатор ГНСС предоставляет четыре выходных радиочастотных порта, что позволяет применять его для реализации сценариев с несколькими антеннами или несколькими транспортными средствами.
Испытания на совместимость с LTE с дополнительными источниками аддитивного белого гауссовского шума и немодулированных сигналов помех
Помехи в виде немодулированных сигналов (CW) и аддитивного белого гауссовского шума (AWGN)На рисунке слева показан спектр сигнала GPSL1 C/A с добавлением белого шума и трех источников немодулированных помех. Благодаря гибкости R&S®SMW200A для этой испытательной схемы не требуется никакого дополнительного оборудования. Немодулированные сигналы и белый шум являются одними из наиболее распространенных видов помех, с которыми сталкивается приемник. Немодулированные помехи могут иметь много источников. Непреднамеренные помехи часто вызваны внеполосными гармониками усилителей или передатчиков. Коммерчески доступные средства подавления сигналов ГНСС, которые получают все более и более широкое распространение, также используют немодулированные сигналы для прерывания приема сигнала ГНСС. Модуль AWGN также можно использовать для имитации шума антенн и усилителей или для оценки характеристик приемника в присутствии излучателей помех.
Испытания на совместимость
Полосы частот ГНСС зарезервированы для спутниковой навигации, однако оставшаяся часть L-диапазона интенсивно используется другими службами. Например, вблизи полосы L1 работают сети LTE, а также восходящие и нисходящие каналы спутниковой связи. Поэтому крайне важно подтвердить надежную работу приемника в присутствии этих сигналов. R&S®SMW200A упрощает решение этой задачи за счет поддержки множества современных стандартов связи. Для настройки сигнала LTE вблизи полосы ГНСС достаточно выбрать соответствующий модуль и запустить имитацию — это позволяет быстро и точно оценить влияние посторонних сигналов на рабочие характеристики приемника. Данное решение также позволяет использовать и собственные цифровые модуляции.
Влияние локализованного глушителя сигнала ГНСС на движущийся приемник
Динамическое моделирование сценария с глушителем сигнала
На иллюстрации этого сценария слева показана совместная имитация движущегося приемника ГНСС и неподвижного глушителя сигнала. Сценарий испытаний заключается в том, чтобы изучить поведение приемника вблизи источника помех, когда он теряет привязку к местоположению, и определить, сколько времени потребуется приемнику для восстановления приема сигнала ГНСС.
R&S®SMW200A генерирует сигналы ГНСС для приемника, движущегося по круговой траектории против часовой стрелки. Приемник начинает движение с позиции на 6 часов, в самой южной точке карты, показанной на рисунке слева. Источник помех находится в позиции на 12 часов, в 100 м к северу от траектории. Затем используется ПО R&S®Pulse Sequencer для расчета принимаемого сигнала помехи для всех точек на заданной траектории. Оба сигнала объединяются во внешнем сумматоре и подаются в приемник ГНСС.
При начале движения (синяя часть траектории) приемник предоставляет данные о местоположении. При приближении приемника к источнику помех уровень мощности сигнала помехи повышается, и приемник теряет сигналы ГНСС (красная часть траектории). Когда приемник удаляется от источника помех, уровень мощности сигнала помехи снижается, что позволяет приемнику возобновить прием сигналов ГНСС (оранжевый участок).
Сопутствующие товары
