spectrum (scenariotyp)

Scenariotyp i motorn v0.40.0, familj Jamming, spoofing och spektrum. Rådgivande: analysutdata från ett forsknings- och ingenjörsverktyg, inte typgodkänd navigationsutrustning och inte en tjänst för skydd av människoliv. Varje etikett här är motorns eller verifieringsmatrisens; en kind är MODELLED om inte matrisen säger något annat (hur en etikett förtjänas: avsnittet Evidence i README).

Vad den gör#

Spektrummodell och vattenfall för L-bandet: hela GNSS L-bandet som en enda effektspektraltäthet (PSD), frekvens i sidled, tid nedåt, över en skriptad jammer-tidslinje. SIGNALER: GPS L1 C/A och L2C (BPSK(1)), Galileo E1 öppen tjänst (MBOC(6,1,1/11), eller BOC(1 1)), GPS L5 och Galileo E5a (BPSK(10)), var och en på sin bärfrekvens med den lägsta mottagna effekt som gränssnittsspecifikationen anger (IS-GPS-200, IS-GPS-705, Galileo OS SIS ICD) om den inte åsidosätts; GLONASS, BeiDou och Galileo E6 modelleras inte. JAMMERS: kontinuerlig vågton, plant smalbandigt brus, linjär sågtandschirp och brett brus anpassat till ett bands egen modulation, var och en med en centrumfrekvens, en bandbredd, en mottagen effekt (direkt, eller EIRP och avstånd via jamming-typens fritt-rymd-vägförlust) samt på- och avtider. Varje jammer poängsätts mot varje band med sin spektrala separationskoefficient kappa över mottagarens bandbredd, och (C/N0)_eff = [1/(C/N0) + sum (J/S) kappa]^-1; för en enda jammer är detta lika med anti-jam-ekvationen i jamming-typen med Q = 1/(R_c kappa), och rapporten bär den korskontrollen (och jamming-typens representativa Q-värde bredvid). Brusgolvet är k T_sys med T_sys = T_ant + 290 K (F - 1). Vattenfallet medelvärdesbildar varje cell över dess fack och dess rad (chirpar exakt, hela svep plus det partiella; jammers som växlar mitt i en rad enligt sin driftcykel), så att C/N0-tidslinjen och bilden kommer från samma tal; result.json innehåller rutnätet blockmedelvärdesbildat i effekt, C/N0 och J/S per band och rad, samt per jammer och band SSC, Q, J/S, J/S i bandet och stationärt C/N0. Valfritt [iq]: modellen ritad som komplext IQ vid ett ögonblick, skriven till och inläst från en SigMF-inspelning (cf32_le eller ci16_le), och jämförd med en Welch-skattning. Valfritt [recording] (inbyggda byggen): en verklig SigMF-inspelnings Welch-PSD bredvid modellen. VALIDATED: signal-PSD:erna mot läroboksvärdena för huvudlobens bredd (BPSK(n) 2n x 1,023 MHz nollställe till nollställe; BOC(1 1)-lober centrerade vid +/-1.023 MHz) och de spektrala separationskoefficienterna mot deras slutna former enligt Parseval och Kaplan & Hegartys Q = 1 (CW) och 1,5 (anpassad). MODELLED: jammer-effekter, tidslinje, frontändens bandbredder, behandlingen med kontinuerligt spektrum (inga kodlinjer) samt frånvaron av AGC, blankning och antennmönster.

En körning av scenarios/l-band-waterfall-jamming.toml sammanfattas som: scenario spectrum | 5 band | 3 jammers | brusgolv -202.0 dBW/Hz | sämsta bandet gps-l1ca min C/N0 3,2 dB-Hz (J/S 60,2 dB)

Indata#

Från schemat (kshana kinds --json):

• Obligatoriska fält: inga
• Valfria fält: seed, duration_s, step_s, receiver, grid, bands, jammers, iq, recording

Exemplet scenarios/l-band-waterfall-jamming.toml anger bland annat:

Kör den#

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

3 medföljande scenarier använder den här typen; de övriga finns i scenarios/.

Vad den ger#

De skalära resultaten av den körningen, med de enheter som motorn anger:

Resultatetikett (motorns egen): MODELLED: en effektspektraltäthet för L-bandet byggd av slutna signalspektra (VALIDATED mot läroboksvärdena för huvudlobens bredd och de spektrala separationskoefficienterna), jammer-spektra och ett kT-brusgolv, reducerad till J/S och effektivt C/N0 med den spektrala separationskoefficienten. Jammer-effekterna, t

Evidens#

MODELLED 3 · VALIDATED 2: raderna i verifieringsmatrisen som nämner den här typen.

• VALIDATED Effektspektraltätheter med enhetsarea för GPS L1 C/A och L2C (BPSK(1)), GPS L5 och Galileo E5a (BPSK(10)), sinus-BOC(1 1) och Galileo E1 MBOC(6,1,1/11) (navsignal::Modulation::psd, med en MBOC-variant tillagd), deras numeriskt lokaliserade nollställen och
• MODELLED Typen spectrum: ett frekvens-gånger-tid-rutnät över effektspektraltätheten i L-bandet (termiskt golv k T_sys med T_sys = T_ant + 290 K (F - 1), signalerna vid sina lägsta mottagna effekter enligt gränssnittsspecifikationen, och kontinuerlig våg, smalband
• VALIDATED sigmf: läsa och skriva inspelningar i Signal Metadata Format (JSON .sigmf-meta med fälten core global, captures och annotations; rå .sigmf-data som cf32_le, ci16_le eller ci8, heltalsavkodarna delade med realdata::iqif::load_iq), alla på s
• MODELLED Typen spectrum utvidgad bortom L-bandet: band angivna som en förinställd signalutformning (ritad med varje komponent, bandbegränsad till sändningsbandbredden, C/N0 och J/S hänförda till den spårade komponenten) eller som en egen bärvåg och modulering Tester: leo_signal_reference.rs.
• och 1 till i matrisen.

De rader som själva körningen använde, med den oberoende referens som matrisen anger för var och en (de offentliga källorna nämns där):

• MODELLED Deterministisk, scenario-hashad, SBOM + golden-grindar över flera plattformar. Oberoende referens (ExternalDataset): SBOM som följer det officiella CycloneDX 1,5 JSON Schema (+ giltiga SPDX-identifierare) — en extern publicerad standard, noll valideringsfel över hela beroendegrafen; delen om FoM-determinism / byte-reproducerbarhet förblir en fastlåst kontroll av inre samstämmighet, så raden förblir MODELLED
• PARTNER Tillhandahålls inte — Kshana modellerar signalprestanda, inte nyttolast- eller antennhårdvara. Oberoende referens (NoneKind): ingen: en disciplin som ägs av partner, utan modul och utan test av utformning
• VALIDATED Effektspektraltätheter med enhetsarea för GPS L1 C/A och L2C (BPSK(1)), GPS L5 och Galileo E5a (BPSK(10)), sinus-BOC(1 1) och Galileo E1 MBOC(6,1,1/11) (navsignal::M. Oberoende referens (ExternalDataset): Publicerade läroboksvärden: huvudloben för BPSK(n) på 2n x 1,023 MHz nollställe till nollställe och anti-jam-koefficienterna Q = 1 för en smalbandig (CW) jammer och Q = 1,5 för en spridspektrumjammer anpassad till C/A (Kaplan & Hegarty, Understanding GPS/GNSS, 3:e uppl., avsnitt 9,4); huvudloberna för BOC(m,n) centrerade vid plus eller minus m x 1,023 MHz (Betz, Binary Offset Carrier Modulations for Radionavigation, NAVIGATION 48(4), 2001); de
• MODELLED Typen spectrum: ett frekvens-gånger-tid-rutnät över effektspektraltätheten i L-bandet (termiskt golv k T_sys med T_sys = T_ant + 290 K (F - 1), signalerna vid de. Oberoende referens (InternalConsistency): Reduktion till den befintliga typen jamming:s anti-jam-ekvation och länkbudget (samma kod, anropad med samma indata), samt den slutna formen för brusgolvet k T0 F. Signalspektrumen under detta är den validerade raden ovan; jammer-effekterna, tidslinjen och frontändens bandbredder är scenarioindata, spektrumen är kontinuerliga (inga spridningskodslinjer), och ingen automatisk förstärkningsreglering, blankning eller antennmönster verkar på jammern
• VALIDATED sigmf: läsa och skriva inspelningar i Signal Metadata Format (JSON .sigmf-meta med fälten core global, captures och annotations; rå .sigmf-data som cf32_le, ci1. Oberoende referens (ExternalDataset): scipy 1.18.1 scipy.signal.welch (BSD-3-Clause) med samma periodiska Hann-fönster, överlappning, densitetsskalning, ingen detrend och tvåsidigt medelvärde: varje fack inom 1e-12 relativt (observerat 6.0e-14) över 27 fall, med segmentantal hämtade från scipys egen spektrogram. sigmf-python 1.13.0 (LGPL-3.0, körd som verktyg) skriver fem inspelningar från tredje part (cf32_le, ci16_le, ci8, två inspelningar med annotations, en icke-noll fir

Begränsningar#

Vad körningens egen rapport säger inte är modellerat eller inte validerat:

• linjestruktur hos spridningskoden (till exempel linjerna på 1 kHz i C/A): toner bedöms mot den släta envelopen (resultat not_modelled[0])
• automatisk förstärkningsreglering, kvantisering, pulsblankning och notchfiltrering (resultat not_modelled[1])
• mottagarantennens mönster mot jammern utöver ett förstärkningsvärde (resultat not_modelled[2])
• interferens mellan satelliter inom samma band (multipelåtkomst inom systemet) (resultat not_modelled[3])
• GLONASS G1/G2, BeiDou B1/B2 och Galileo E6 (resultat not_modelled[4])
• en konstruerad signals emissioner utanför dess sändningsbandbredd: dess spektrum trunkeras där, så ingen emission utanför bandet når ett angränsande band (resultat not_modelled[5])
• en chirps inverkan på slingan vid svephastigheter jämförbara med slingans bandbredd: dess C/N0 använder det radmedelvärdesbildade spektrumet (resultat not_modelled[6])
• MODELLED: en effektspektraltäthet för L-bandet byggd av slutna signalspektra (VALIDATED mot läroboksvärdena för huvudlobens bredd och de spektrala separationskoefficienterna), jammer-spektra och ett kT-brusgolv, reducerad till J/S och effektivt C/N0 med den spektrala separationskoefficienten. Jammer-effekterna, tidslinjen och frontändens bandbredder är scenarioindata, inte mätningar. (resultat label)

Se även#

• Familjesida: Jamming, spoofing och spektrum
• Alla typer: KINDS.md
• Ämnessida: LEO-PNT.md
• Ämnessida: LEO-SIGNAL.md