spectrum (rodzaj scenariusza)

Rodzaj scenariusza silnika v0.40.0, rodzina Zagłuszanie (jamming), spoofing i widmo. Wyłącznie doradczo: wynik analizy z narzędzia badawczo-inżynieryjnego; nie jest to sprzęt nawigacyjny z zatwierdzeniem typu ani usługa bezpieczeństwa życia. Każda etykieta tutaj pochodzi z silnika lub z macierzy weryfikacji; rodzaj jest MODELLED, chyba że macierz stanowi inaczej (jak zdobywa się etykietę: sekcja Evidence w README).

Co robi#

Model widma pasma L i wodospad: całe pasmo L GNSS jako jedna gęstość widmowa mocy (PSD), częstotliwość w poziomie, czas w dół, dla skryptowanej osi czasu zagłuszacza. SYGNAŁY: GPS L1 C/A i L2C (BPSK(1)), usługa otwarta Galileo E1 (MBOC(6,1,1/11) lub BOC(1 1)), GPS L5 i Galileo E5a (BPSK(10)), każdy na swojej nośnej z minimalną mocą odbieraną z specyfikacji interfejsu (IS-GPS-200, IS-GPS-705, Galileo OS SIS ICD), chyba że ją nadpisano; GLONASS, BeiDou i Galileo E6 nie są modelowane. ZAGŁUSZACZE: ton fali ciągłej, płaski szum wąskopasmowy, liniowy chirp piłokształtny i szum szerokopasmowy dopasowany do modulacji własnego pasma, każdy z częstotliwością środkową, szerokością pasma, mocą odbieraną (bezpośrednio albo EIRP i odległość przez tłumienie w wolnej przestrzeni rodzaju jamming) oraz czasami włączenia i wyłączenia. Każdy zagłuszacz jest oceniany względem każdego pasma przez jego współczynnik rozdziału widmowego kappa w paśmie odbiornika oraz (C/N0)_eff = [1/(C/N0) + sum (J/S) kappa]^-1; dla jednego zagłuszacza jest to równe równaniu przeciwzagłuszeniowemu rodzaju jamming z Q = 1/(R_c kappa), a raport zawiera tę kontrolę krzyżową (oraz obok niej reprezentatywną wartość Q rodzaju jamming). Podłoga szumu to k T_sys z T_sys = T_ant + 290 K (F - 1). Wodospad uśrednia każdą komórkę po jej przedziale i wierszu (chirpy dokładnie, całe przemiatania plus częściowe; zagłuszacze przełączające się w środku wiersza według swojego współczynnika wypełnienia), więc oś czasu C/N0 i obraz pochodzą z tych samych liczb; result.json zawiera siatkę uśrednioną blokowo w mocy, C/N0 i J/S dla każdego pasma w każdym wierszu oraz dla każdego zagłuszacza i pasma SSC, Q, J/S, J/S w paśmie i ustalone C/N0. Opcjonalnie [iq]: model narysowany jako zespolone IQ w jednej chwili, zapisany do nagrania SigMF i odczytany z niego (cf32_le lub ci16_le) oraz porównany z estymatą Welcha. Opcjonalnie [recording] (kompilacje natywne): PSD Welcha rzeczywistego nagrania SigMF obok modelu. VALIDATED: PSD sygnałów względem podręcznikowych szerokości głównego listka (BPSK(n) 2n x 1,023 MHz od zera do zera; listki BOC(1 1) wyśrodkowane na +/-1.023 MHz) oraz współczynniki rozdziału widmowego względem ich postaci zamkniętych z Parsevala i Q Kaplana i Hegarty'ego = 1 (CW) i 1,5 (dopasowany). MODELLED: moce zagłuszaczy, oś czasu, szerokości pasma toru wejściowego, traktowanie widma ciągłego (bez linii kodu) oraz brak AGC, wygaszania i charakterystyki anteny.

Jeden przebieg scenarios/l-band-waterfall-jamming.toml podsumowuje się tak: scenario spectrum | 5 pasm | 3 zagłuszacze | podłoga szumu -202.0 dBW/Hz | najgorsze pasmo gps-l1ca min. C/N0 3,2 dB-Hz (J/S 60,2 dB)

Wejścia#

Ze schematu (kshana kinds --json):

• Pola wymagane: brak
• Pola opcjonalne: seed, duration_s, step_s, receiver, grid, bands, jammers, iq, recording

Przykład scenarios/l-band-waterfall-jamming.toml ustawia między innymi:

Uruchom#

kshana scenarios/l-band-waterfall-jamming.toml

Tego rodzaju używają 3 dołączone scenariusze; pozostałe są w scenarios/.

Co daje#

Wyniki skalarne tego przebiegu, z jednostkami podanymi przez silnik:

Etykieta wyniku (silnika): MODELLED: gęstość widmowa mocy pasma L zbudowana z widm sygnałów w postaci zamkniętej (VALIDATED względem podręcznikowych szerokości głównego listka i współczynników rozdziału widmowego), widm zagłuszaczy i podłogi szumu kT, sprowadzona do J/S i efektywnego C/N0 przez współczynnik rozdziału widmowego. Moce zagłuszaczy, t

Dowody#

MODELLED 3 · VALIDATED 2: wiersze macierzy weryfikacji, które wymieniają ten rodzaj.

• VALIDATED Gęstości widmowe mocy o jednostkowym polu GPS L1 C/A i L2C (BPSK(1)), GPS L5 i Galileo E5a (BPSK(10)), sinusoidalne BOC(1 1) i Galileo E1 MBOC(6,1,1/11) (navsignal::Modulation::psd, z dodanym wariantem MBOC), ich numerycznie wyznaczone zera i
• MODELLED Rodzaj spectrum: siatka częstotliwość-czas gęstości widmowej mocy pasma L (podłoga termiczna k T_sys z T_sys = T_ant + 290 K (F - 1), sygnały przy minimalnych mocach odbieranych z specyfikacji interfejsu oraz fala ciągła, wąskopasm
• VALIDATED sigmf: odczyt i zapis nagrań Signal Metadata Format (JSON .sigmf-meta z podstawowymi polami global, captures i annotations; surowe .sigmf-data jako cf32_le, ci16_le lub ci8, dekodery całkowitoliczbowe wspólne z realdata::iqif::load_iq), wszystko na s
• MODELLED Rodzaj spectrum rozszerzony poza pasmo L: pasma podane jako predefiniowany projekt sygnału (rysowany ze wszystkimi składowymi, ograniczony do szerokości pasma nadawania, C/N0 i J/S odniesione do śledzonej składowej) albo jako własna nośna i modulacja Testy: leo_signal_reference.rs.
• oraz 1 kolejny w macierzy.

Wiersze, które sam przebieg wykorzystał, wraz z wyrocznią, jaką macierz podaje dla każdego (publiczne źródła są tam wymienione):

• MODELLED Deterministyczne, haszowane na poziomie scenariusza, bramki SBOM i złotych wyników między platformami. Wyrocznia (ExternalDataset): zgodność SBOM z oficjalnym schematem JSON CycloneDX 1,5 (+ prawidłowe identyfikatory SPDX): zewnętrzny opublikowany standard, zero błędów walidacji w całym grafie zależności; część dotycząca determinizmu wskaźników jakości i odtwarzalności bajt w bajt pozostaje przypiętą kontrolą samospójności, więc wiersz pozostaje MODELLED
• PARTNER Nie zapewnia się — Kshana modeluje osiągi sygnału, a nie sprzęt ładunku użytecznego / anten. Wyrocznia (NoneKind): brak: dyscyplina należąca do partnera, z założenia bez modułu i bez testu
• VALIDATED Gęstości widmowe mocy o jednostkowym polu GPS L1 C/A i L2C (BPSK(1)), GPS L5 i Galileo E5a (BPSK(10)), sinusoidalne BOC(1 1) i Galileo E1 MBOC(6,1,1/11) (navsignal::M. Wyrocznia (ExternalDataset): opublikowane wartości podręcznikowe: główny listek BPSK(n) 2n x 1,023 MHz od zera do zera oraz współczynniki przeciwzagłuszeniowe Q = 1 dla zagłuszacza wąskopasmowego (CW) i Q = 1,5 dla zagłuszacza rozproszonego widmowo dopasowanego do C/A (Kaplan i Hegarty, Understanding GPS/GNSS, wyd. 3, rozdział 9,4); główne listki BOC(m,n) wyśrodkowane na plus lub minus m x 1,023 MHz (Betz, Binary Offset Carrier Modulations for Radionavigation, NAVIGATION 48(4), 2001);
• MODELLED Rodzaj spectrum: siatka częstotliwość-czas gęstości widmowej mocy pasma L (podłoga termiczna k T_sys z T_sys = T_ant + 290 K (F - 1), sygnały przy. Wyrocznia (InternalConsistency): redukcja do równania przeciwzagłuszeniowego i bilansu łącza istniejącego rodzaju jamming (ten sam kod, wywołany na tych samych wejściach) oraz postać zamknięta podłogi szumu k T0 F. Widma sygnałów leżące pod spodem to sprawdzony wiersz powyżej; moce zagłuszaczy, oś czasu i szerokości pasma toru wejściowego są wejściami scenariusza, widma są ciągłe (bez linii kodu rozpraszającego), a na zagłuszacz nie działa żadne automatyczne sterowanie wzmocnieniem, wygaszanie ani charakterystyka anteny
• VALIDATED sigmf: odczyt i zapis nagrań Signal Metadata Format (JSON .sigmf-meta z podstawowymi polami global, captures i annotations; surowe .sigmf-data jako cf32_le, ci1. Wyrocznia (ExternalDataset): scipy 1.18.1 scipy.signal.welch (BSD-3-Clause) z tym samym okresowym oknem Hanna, nakładaniem, skalowaniem gęstości, bez usuwania trendu i dwustronnym uśrednianiem: każdy przedział w granicach 1e-12 względnie (zaobserwowano 6.0e-14) w 27 przypadkach, z liczbami segmentów wziętymi z własnego spektrogramu scipy. sigmf-python 1.13.0 (LGPL-3.0, uruchamiany jako narzędzie) zapisuje pięć nagrań od zewnętrznych autorów (cf32_le, ci16_le, ci8, dwa przechwycenia z adnotacjami, niezerowy fir

Ograniczenia#

Co raport samego przebiegu podaje jako niemodelowane lub niesprawdzone względem niezależnego wzorca:

• struktura linii kodu rozpraszającego (na przykład linie 1 kHz C/A): tony są oceniane względem gładkiej obwiedni (wynik not_modelled[0])
• automatyczne sterowanie wzmocnieniem, kwantyzacja, wygaszanie impulsów i filtrowanie notch (wynik not_modelled[1])
• charakterystyka anteny odbiorczej w kierunku zagłuszacza poza jedną wartością wzmocnienia (wynik not_modelled[2])
• zakłócenia wielodostępu wewnątrz systemu między satelitami jednego pasma (wynik not_modelled[3])
• GLONASS G1/G2, BeiDou B1/B2 i Galileo E6 (wynik not_modelled[4])
• emisje zaprojektowanego sygnału poza jego pasmem nadawania: jego widmo jest tam obcięte, więc żadna emisja poza pasmem nie dociera do sąsiedniego pasma (wynik not_modelled[5])
• wpływ chirpu na pętlę przy szybkościach przemiatania porównywalnych z szerokością pasma pętli: jego C/N0 korzysta z widma uśrednionego po wierszach (wynik not_modelled[6])
• MODELLED: gęstość widmowa mocy pasma L zbudowana z widm sygnałów w postaci zamkniętej (VALIDATED względem podręcznikowych szerokości głównego listka i współczynników rozdziału widmowego), widm zagłuszaczy i podłogi szumu kT, sprowadzona do J/S i efektywnego C/N0 przez współczynnik rozdziału widmowego. Moce zagłuszaczy, oś czasu i szerokości pasma toru wejściowego są wejściami scenariusza, a nie pomiarami. (wynik label)

Zobacz też#

• Strona rodziny: Zagłuszanie (jamming), spoofing i widmo
• Wszystkie rodzaje: KINDS.md
• Strona tematu: LEO-PNT.md
• Strona tematyczna: LEO-SIGNAL.md