spectrum (тип сценарію)

Вид сценарію рушія v0.40.0, родина Глушіння, спуфінг і спектр. Лише консультативно: результат аналізу від дослідницького та інженерного інструмента; це не навігаційне обладнання із затвердженням типу і не послуга забезпечення безпеки життя. Кожна позначка тут — від рушія або матриці верифікації; вид має рівень MODELLED, якщо матриця не каже іншого (як здобувається позначка: розділ «Докази» в README).

Що він робить#

Модель спектра L-діапазону та водоспад: увесь L-діапазон GNSS як одна спектральна густина потужності (PSD), частота по горизонталі, час по вертикалі, за сценарним графіком глушників. СИГНАЛИ: GPS L1 C/A і L2C (BPSK(1)), відкрита служба Galileo E1 (MBOC(6,1,1/11) або BOC(1 1)), GPS L5 і Galileo E5a (BPSK(10)), кожен на своїй несівній з мінімальною прийнятою потужністю за специфікацією інтерфейсу (IS-GPS-200, IS-GPS-705, Galileo OS SIS ICD), якщо не перевизначено; GLONASS, BeiDou і Galileo E6 не моделюються. ГЛУШНИКИ: тон безперервної хвилі, плоский вузькосмуговий шум, лінійний пилкоподібний чирп і широкосмуговий шум, узгоджений із власною модуляцією діапазону, кожен із центром, смугою, прийнятою потужністю (прямою або EIRP і дальністю через втрати на трасі у вільному просторі типу jamming) і часами вмикання/вимикання. Кожен глушник оцінюється для кожного діапазону за коефіцієнтом спектрального розділення kappa в смузі приймача, а (C/N0)_eff = [1/(C/N0) + sum (J/S) kappa]^-1; для одного глушника це дорівнює рівнянню протидії глушінню типу jamming з Q = 1/(R_c kappa), і звіт містить цю перехресну перевірку (і поруч репрезентативне значення Q типу jamming). Рівень шуму — k T_sys з T_sys = T_ant + 290 K (F - 1). Водоспад усереднює кожну комірку за її бін і рядок (чирпи точно, цілі розгортки плюс неповна; глушники, що вмикаються посеред рядка, — за скважністю), тож часова лінія C/N0 і зображення походять з тих самих чисел; result.json містить сітку, усереднену блоками за потужністю, C/N0 і J/S по діапазонах для кожного рядка, а для кожного глушника в кожному діапазоні — SSC, Q, J/S, J/S у смузі й стале C/N0. Необов'язково [iq]: модель, намальована як комплексні IQ в один момент, записана у запис SigMF (cf32_le або ci16_le) і прочитана з нього та порівняна з оцінкою Велча. Необов'язково [recording] (рідні збірки): PSD Велча реального запису SigMF поруч із моделлю. VALIDATED: PSD сигналів щодо підручникових ширин головних пелюсток (BPSK(n) 2n x 1,023 MHz від нуля до нуля; пелюстки BOC(1 1) з центрами при +/-1.023 MHz) і коефіцієнти спектрального розділення щодо їхніх замкнених форм за Парсевалем і Q за Kaplan & Hegarty = 1 (CW) і 1,5 (узгоджений). MODELLED: потужності глушників, часова лінія, смуги пропускання входу, обробка неперервного спектра (без ліній коду) і відсутність AGC, бланкування та діаграми спрямованості антени.

Один прогін scenarios/l-band-waterfall-jamming.toml підсумовується так: сценарій spectrum | 5 діапазонів | 3 глушників | рівень шуму -202.0 dBW/Hz | найгірший діапазон gps-l1ca мін. C/N0 3,2 dB-Hz (J/S 60,2 dB)

Входи#

Зі схеми (kshana kinds --json):

• Обов'язкові поля: немає
• Необов'язкові поля: seed, duration_s, step_s, receiver, grid, bands, jammers, iq, recording

Приклад scenarios/l-band-waterfall-jamming.toml задає, серед іншого:

Запуск#

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

Цей тип використовують 3 вбудовані сценарії; решта — у scenarios/.

Що це дає#

Скалярні результати цього прогону з одиницями, які вказує рушій:

Мітка результату (рушія): MODELLED: спектральна густина потужності L-діапазону, побудована із замкнених спектрів сигналів (VALIDATED щодо підручникових ширин головних пелюсток і коефіцієнтів спектрального розділення), спектрів глушників і рівня шуму kT, зведена до J/S і ефективного C/N0 коефіцієнтом спектрального розділення. Потужності глушників, ч

Докази#

MODELLED 3 · VALIDATED 2: рядки матриці верифікації, що згадують цей вид.

• VALIDATED Спектральні густини потужності одиничної площі GPS L1 C/A і L2C (BPSK(1)), GPS L5 і Galileo E5a (BPSK(10)), sine-BOC(1 1) і Galileo E1 MBOC(6,1,1/11) (navsignal::Modulation::psd, з доданим варіантом MBOC), їхні чисельно знайдені нулі та
• MODELLED Тип spectrum: сітка частота-за-часом спектральної густини потужності L-діапазону (тепловий рівень k T_sys з T_sys = T_ant + 290 K (F - 1), сигнали з мінімальною прийнятою потужністю за специфікацією інтерфейсу та безперервна хвиля, вузьк
• VALIDATED sigmf: читання й запис записів Signal Metadata Format (JSON .sigmf-meta з основними полями global, captures і annotations; сирий .sigmf-data як cf32_le, ci16_le або ci8, цілочисельні декодери спільні з realdata::iqif::load_iq), усе на s
• MODELLED Вид spectrum, розширений за межі діапазону L: діапазони, задані як пресет проєкту сигналу (намальований з усіма компонентами, обмежений смугою передавання, C/N0 та J/S віднесені до відстежуваного компонента) або як довільна несівна та модуляція Тести: leo_signal_reference.rs.
• і ще 1 у матриці.

Рядки, які задіяв сам прогін, з оракулом, що його дає матриця кожному (публічні джерела названі там):

• MODELLED Детерміновані, хешовані за сценарієм, SBOM + міжплатформні еталонні шлюзи. Оракул (ExternalDataset): відповідність SBOM офіційній схемі JSON CycloneDX 1,5 (+ дійсні ідентифікатори SPDX) — зовнішній опублікований стандарт, нуль помилок валідації на всьому графі залежностей; частина щодо детермінованості FoM / побайтової відтворюваності залишається закріпленою перевіркою самоузгодженості, тому рядок залишається MODELLED
• PARTNER Не надається — Kshana моделює характеристики сигналу, а не корисне навантаження чи антенне обладнання. Оракул (NoneKind): немає: дисципліна, якою володіє партнер, за задумом без модуля і без тесту
• VALIDATED Спектральні густини потужності одиничної площі GPS L1 C/A і L2C (BPSK(1)), GPS L5 і Galileo E5a (BPSK(10)), sine-BOC(1 1) і Galileo E1 MBOC(6,1,1/11) (navsignal::M. Оракул (ExternalDataset): опубліковані підручникові значення: головна пелюстка BPSK(n) 2n x 1,023 MHz від нуля до нуля та коефіцієнти протидії глушінню Q = 1 для вузькосмугового (CW) глушника і Q = 1,5 для широкосмугового глушника, узгодженого з C/A (Kaplan & Hegarty, Understanding GPS/GNSS, 3rd ed., section 9,4); головні пелюстки BOC(m,n) із центрами при плюс-мінус m x 1,023 MHz (Betz, Binary Offset Carrier Modulations for Radionavigation, NAVIGATION 48(4), 2001);
• MODELLED Тип spectrum: сітка частота-за-часом спектральної густини потужності L-діапазону (тепловий рівень k T_sys з T_sys = T_ant + 290 K (F - 1), сигнали на. Оракул (InternalConsistency): зведення до наявного рівняння протидії глушінню та бюджету лінії типу jamming (той самий код, викликаний на тих самих входах) і замкнена форма рівня шуму k T0 F. Спектри сигналів під цим — це перевірений рядок вище; потужності глушників, часова лінія та смуги пропускання входу є вхідними даними сценарію, спектри неперервні (без ліній коду розширення), а автоматичне регулювання підсилення, бланкування чи діаграма спрямованості антени не діють на дж
• VALIDATED sigmf: читання й запис записів Signal Metadata Format (JSON .sigmf-meta з основними полями global, captures і annotations; сирий .sigmf-data як cf32_le, ci1. Оракул (ExternalDataset): scipy 1.18.1 scipy.signal.welch (BSD-3-Clause) з тим самим періодичним вікном Ханна, перекриттям, масштабуванням за густиною, без вилучення тренда та двобічним усередненням за середнім: кожен бін у межах 1e-12 відносно (спостережено 6.0e-14) на 27 випадках, із кількістю сегментів, узятою зі спектрограми самого scipy. sigmf-python 1.13.0 (LGPL-3.0, запущено як інструмент) записує п'ять сторонніх записів (cf32_le, ci16_le, ci8, два захоплення з анотаціями, ненульовий fir

Обмеження#

Що, за власним звітом прогону, не обчислено за моделлю або не перевірено за зовнішнім еталоном:

• структура ліній коду розширення (наприклад, лінії 1 kHz у C/A): тони оцінюються щодо гладкої огинаючої (результат not_modelled[0])
• автоматичне регулювання підсилення, квантування, бланкування імпульсів і режекторна фільтрація (результат not_modelled[1])
• діаграма спрямованості приймальної антени в бік глушника поза межами одного значення підсилення (результат not_modelled[2])
• внутрішньосистемні завади багатостанційного доступу між супутниками одного діапазону (результат not_modelled[3])
• GLONASS G1/G2, BeiDou B1/B2 і Galileo E6 (результат not_modelled[4])
• випромінювання спроєктованого сигналу поза його смугою передавання: його спектр там усічено, тож позасмугове випромінювання не потрапляє в сусідній діапазон (результат not_modelled[5])
• вплив чирпа на петлю за швидкостей розгортки, співмірних зі смугою петлі: його C/N0 використовує усереднений за рядком спектр (результат not_modelled[6])
• MODELLED: спектральна густина потужності L-діапазону, побудована із замкнених спектрів сигналів (VALIDATED щодо підручникових ширин головних пелюсток і коефіцієнтів спектрального розділення), спектрів глушників і рівня шуму kT, зведена до J/S і ефективного C/N0 коефіцієнтом спектрального розділення. Потужності глушників, часова лінія та смуги пропускання входу є вхідними даними сценарію, а не вимірюваннями. (результат label)

Див. також#

• Сторінка родини: Глушіння, спуфінг і спектр
• Усі різновиди: KINDS.md
• Тематична сторінка: LEO-PNT.md
• Тематична сторінка: LEO-SIGNAL.md