تجزیه و تحلیل عملکرد روش های برآورد فرکانس های مختلف در GNSS-RO رسیور با حلقه باز پیگیری

یکی از چالش های اصلی در ردیابی سیگنال های نهفتگی رادیویی (RO) در روش حلقه باز دقت تخمین داپلر اضافی در لایه پایین تروپسفر می باشد. انتشار سیگنال های RO در لایه پایین تروپسفر به دلیل رطوبت بالا، با انکسار بالا منجر به تغییرات شدید فاز و مقدار پایین سیگنال به نویز (SNR) می شود. سیگنالهای دریافتی در شرایط نهفتگی توسط گیرنده های سیستم ناوبری ماهواره ای جهانی (GNSS) که از این بخش تروپوسفر عبورمی کنند دارای داپلر اضافی بزرگ با تغییرات زیاد می باشند که موجب پهن شدگی طیف سیگنال می شود. بدلیل محدودیت پهنای باند و نیاز به ارسال اطلاعات به بخش پس پردازش در ایستگاه زمینی، نمی توان از نرخ نمونه برداری بالا در گیرنده های GNSS واقع در ماهواره LEO استفاده نمود. بنابراین، به منظور افزایش دقت مدل های پیش بینی داپلر در گیرنده های ماهواره، استفاده از روش های تخمین دقیق و کارآمد در گیرنده های GNSS و همچنین جهت دستیابی به نتایج بهتر از داده های برداشت شده در بخش پس پردازش، الزامی است. به همین منظور، ابتدا رویداد نهفتگی (RO ) و ماهیت داپلر ایجاد شده در سیگنال را مورد بررسی قرار داده و سپس روش های مختلف تخمین فرکانس به منظور بهبود تخمین فرکانس داپلر در بخش پس پردازش را مورد ارزیابی قرار می دهیم. این روش ها از نقطه نظر کارایی و پیچیدگی محاسباتی مورد بررسی قرار می گیرند. با استفاده از نتایج شبیه سازی، دقت تخمین داپلر اضافی به وسیله معیار ریشه میانگین مربع خطا با یکدیگر مقایسه می شوند. بر اساس نتایج شبیه سازی، مشاهده می گردد که دو روش ESPRIT و Jacobsen with Bias دارای کارایی بهتری نسبت به بقیه روش ها هستند و خطای تخمین آن ها کمتر از بقیه روش ها می باشد.