بهبود سرعت شناسایی سیگنال در سیستم‌های مسیریابی ماهواره‌ای جهانی سامانه های نوین فرماندهی و کنترل

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

پژوهشکده فناوری ارتباطات و اطلاعات (فاوا)

چکیده

سیستم‌های مسیریابی ماهواره‌ای جهانی به منظور مکان‌یابی و مسیریابی نیروهای نظامی، در فرایند‌های فرماندهی و کنترل حائز اهمیت هستند. واحد شناسایی سیگنال یکی از بخش‌های کلیدی برای مکان‌یابی در این سیستم‌ها می‌باشد. در این قسمت به شناسایی و جداسازی سیگنال‌های دریافتی از ماهواره‌های مختلف پرداخته می‌شود و تخمینی از تاخیر کد و فرکانس داپلر در این سیگنال‌ها ارائه می‌گردد. در صورتی که سطح توان سیگنال دریافتی پایین باشد و سیگنال ضعیف باشد، شناسایی به روش معمول قابل انجام نیست. به همین خاطر روش‌های شناسایی سیگنال‌های ضعیف مورد استفاده قرار می‌گیرند. یکی از چالش‌های اصلی این روش‌ها، پیچیدگی محاسباتی بالا و زمان‌بر بودن آن‌ها است. در این مقاله روشی نوین برای شناسایی سیگنا‌ل‌های ضعیف با پیچیدگی کمتر و سرعتی بالاتر نسبت به روش‌های معمول ارائه خواهیم کرد. روش پیشنهادی با تقسیم مرحله‌ی شناسایی سیگنال به بخش‌های کوچک‌تر، فضای جستجو را محدود می‌کند و ضمن حفظ دقت، سرعت تشخیص سیگنال را تا حد زیادی افزایش می‌دهد. نتایج شبیه‌سازی، بهبود قابل توجهی در پیچیدگی محاسباتی و زمان شبیه‌سازی روش پیشنهادی را نسبت به روش‌های معمول نشان می‌دهند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Signal Acquisition in Satellite Navigation of Modern Command and Control Systems

نویسندگان [English]

  • Naser Mokhtarzadeh
  • Sajad Alizadeh
  • Ehsan Alemzadeh
Research Institute of Communication Technology and Information (Fava) Aja
چکیده [English]

The Global Satellite Navigation Systems (GNSS) play a critical role in command and control processes as a tool for positioning and navigation of military forces. The acquisition block is a key element in GNSS systems. This block utilizes correlation to detect and distinguish received signals. Moreover, it provides a rough estimation for code delay and Doppler frequency of each signal. In this paper, we study acquisition methods for weak signals and low-coverage areas. Considering the computational complexity of existing algorithms, we present a novel algorithm for weak signal acquisition. The proposed scheme divides the acquisition integration time into short intervals. By detecting and striping incompetent frequencies in each step, we achieve increased acquisition speed and reduced complexity. Finally, we provide a numerical comparison between the proposed algorithm and the non-coherent integration (NCI) method. The simulation results demonstrate that our algorithm outperforms the NCI method in terms of execution time and computational complexity.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Acquisition
  • Global navigation satellite system
  • Code delay
  • Doppler frequency
  • Non-Coherent integration