恒定面积抛物面天线和反射镜的远场角波束宽度与发射信号的波长成正比。因此,天线或透镜的发射信号功率分布在与波长平方成正比的立体角上,即到达接收器的信号功率与频率平方成正比。对于给定的发射孔径尺寸,频率越高,到达接收器的信号功率越大。接收器噪声也会随着频率的增加而增加。在光频率下,与频率成正比的量子噪声占主导地位。在射频下,量子噪声微不足道:其他不随频率强烈变化的噪声源占主导地位。因此,首先,接收器噪声与频率成正比。由于接收信号功率与频率平方成正比,接收器信噪比 (SNR) 与频率成正比。无差错通信的最大可能速率会随着接收的 SNR 而增加。这是光通信的主要优势。迄今为止,NASA 使用的最高下行射频通信频率是深空 Ka 波段下行频率 32 千兆赫 (GHz)。典型的下行光波长为 1550 纳米 (nm),相当于 193.5 太赫兹 (THz) 的频率。因此,光与射频频率之比为 193.5 THz/32 GHz,约为 6000。在其他所有条件相同的情况下,1550 nm 光通信系统的接收器 SNR 有可能比 Ka 波段系统高 6000 倍。
无线通信网络可视为位于某个域中的节点集合,这些节点可以是发送器或接收器(根据所考虑的网络,节点将是移动用户、蜂窝网络中的基站、WiFi 网状结构的接入点等)。在给定时间,一些节点会同时向自己的接收器发送数据。每个发送器-接收器对都需要自己的无线链路。从链路发送器接收到的信号会受到从其他发送器接收到的信号的干扰。即使在最简单的模型中,从某一点辐射的信号功率以欧几里得距离各向同性的方式衰减,节点位置的几何形状也起着关键作用,因为它决定了每个接收器处的信干噪比 (SINR),从而决定了以给定比特率同时建立此链路集合的可能性。接收器看到的干扰是从所有发送器(其自己的发送器除外)接收到的信号功率的总和。
i. 干扰和阻塞 从卫星接收到的 GPS 信号功率非常低,容易受到干扰,无论是有意还是无意的。手机搜索最近的蜂窝已经造成了问题,其他无意干扰源包括电视信号、一些 DME 频道和一些 VHF RT 传输的谐波。干扰设备可以破坏大面积的信号覆盖。包括 GPS 干扰在内的军事试验和演习经常在 NOTAM 中公布。
2) PA 输出功率随时间的变化导致整体功率效率低下。其原因如图 4 所示。AB 类(线性)PA 在峰值功率下效率最高,但如实线所示,随着输出功率的降低,耗散(功率转换)效率会迅速下降。典型 OFDM 信号的瞬时输出功率概率分布(虚线 - 未按特定比例)表明,在大部分时间里,信号功率远低于峰值功率,因此设备以低(平均)效率运行。请注意,此图中显示的 PAPR 值假设已使用 CFR 来降低发射信号的 PAPR:否则,整体效率会更低。
GPS 为全球军事和民用用户提供 PNT 信息。军事指挥官使用 GPS 提供的定位、导航和定时信号执行各种任务。配备 GPS 军用接收器的部队可以在战略、战役和战术战区导航和调动部队。配备 GPS 弹药的部队可以精确使用它们,从而减少附带损害和实现军事目标所需的弹药数量。基于 MGUE Increment 1 的接收器将允许军事用户访问更安全的 M 码信号。MGUE Increment 2 接收器将使用区域军事保护,将 GPS IIIF 卫星广播的更高 M 码信号功率集中在目标区域,以确保作战人员在对抗环境中能够持续访问 PNT 数据。
MIL-STD-1553 提供了第二种连接到主总线的方法,称为变压器耦合。变压器耦合连接利用阻抗匹配耦合变压器以及隔离电阻来连接到总线。耦合变压器和隔离电阻的作用是,总线内部短截线的阻抗与特性阻抗相匹配。提供总线内部匹配的阻抗将减少短截线的二次反射,并将大部分信号功率传送到总线。耦合变压器的第二个好处是,该比率使得有效短截线阻抗增加 2 到 1 倍(基于使用匝数比为 1.41:1 的变压器)。图 4 显示,与直接耦合连接相比,变压器耦合连接的有效短截线阻抗显著增加。在保持多点总线上传输线的保真度方面,这种总线耦合器的使用是 MIL-STD-1553 的主要架构优势之一。
摘要 - 我们考虑在太空中检测GNSS接收器的SPOOFIF攻击的问题,绕地球绕着地球绕。由于空间中的接收器无法利用所谓的机会信号的存在,因此必须依靠检测信号本身中的异常并检查其测量值与计算的轨道位置的一致性。我们考虑三个不同的一致性检查:在前端的总收到的GNSS信号功率上;从每个卫星发出的信号的估计载体与噪声比(C/N 0)上;在最终计算的位置在接收器输出处。此外,我们设计了一种融合方法,该方法结合了三个检查中的软输出,以提供更可靠,更强大的检测。在现实的模拟环境中测试了所提出的技术,表明尽管位置一致性检查是迄今为止最可靠的,但来自所有这三个的软信息的正确融合允许在不同条件下进一步提高检测率。
公里,已成为航天发射操作不可或缺的组成部分。尽管视线能见度降低且接收信号功率较低,GPS 的使用仍在扩展到太空服务区 (SSV),该区从 3,000 公里延伸到地球同步轨道 (GEO)。卫星依靠 GPS 进行导航、姿态控制、空间态势感知和新的空间科学应用,例如无线电掩星。根据 2017 年 12 月 11 日的空间政策指令 1 (SPD-1)(重振美国载人太空探索计划)和 2018 年 6 月 18 日的空间政策指令 3 (SPD-3)(国家空间交通管理政策),PNT 服务也将在空间交通管理和地月服务区的未来应用中发挥重要作用,该区从 GEO 延伸到月球轨道。对于支持这些新兴应用所需的要求,各机构应通过标准 GPS 要求流程进行协调。