leo-signal（场景类型）
引擎v0.40.0的场景类型，所属系列为近地轨道导航。仅供参考：研究与工程工具的分析输出，不是经型式认可的导航设备，也不是生命安全服务。此处每个标签均由引擎或验证矩阵给出；除非矩阵另有说明，一个类型即为MODELLED（标签如何获得，见README的Evidence一节）。
作用#
LEO-PNT信号设计：适用于任意系统、频段和结构的参数化低地球轨道（LEO）定位、导航与授时（PNT）信号。信号（SIGNAL）由一个频段（中心频率、发射带宽、ITU频率划分RNSS/RDSS/MSS/EESS/non-RNSS/other）和若干分量（捕获、数据、导频；可取任意子集）构成，每个分量各有调制方式（n可为分数的BPSK(n)、BOC(m,n)、MBOC(6,1,p) 或类OFDM的平坦频带）、功率份额、可选的FDMA子载波偏移、码长和数据速率。信号来自编译内置的公开预设文件（xona-pulsar、iridium-stl、starlink-soo、centispace、generic-c-band、generic-bands；每个都附来源URL，且每个未公开的数值均标注为REPRESENTATIVE），或以内联方式书写。逐信号（PER SIGNAL）给出：带限功率谱密度，以及发射频带所通过的各分量功率的比例（BPSK闭式与数值并列），RMS（Gabor）带宽，延迟锁定环码跟踪热噪声抖动随C/N0和超前-滞后间距的变化（取自Betz & Kolodziejski 2009的带限相干（或非相干）超前-滞后公式，并附其不限带宽的教科书形式及其间距趋于零时的Gabor界），以米计的测距精度，捕获搜索空间（由轨道最大多普勒加上振荡器和用户项得到的多普勒单元，乘以码单元），平方律检测概率以及串行和码并行的平均捕获时间，该信号对GPS L1 C/A、Galileo E1、GPS L5、Galileo E5a、E5b和E5 AltBOC的谱分离系数，以及上述各信号对该信号的谱分离系数及C/N0劣化，还有被跟踪分量可容忍的CW、宽带和匹配J/S，均取自频谱类型自身的SSC机制。频段权衡（BAND TRADE）：一阶电离层延迟（40.3 TEC/f^2）、自由空间损耗、等C/N0和等EIRP下的测距精度，以及干扰机容限。可选的形状检查（SHAPE CHECKS）将设计的频谱与某次所述测量比对（MODELLED一致性）。VALIDATED：BPSK带内功率（主瓣内90.3 %）和Gabor带宽闭式，带限抖动可还原为教科书的相干超前-滞后形式及其Gabor界，偏移BPSK谱分离系数对照其Parseval闭式，AltBOC频谱的单位面积，以及LEO最大多普勒对照已发表的Xona Pulsar（32-34 kHz）和Iridium（36 kHz）数据。MODELLED：每一个设计、功率分配、C/N0和干扰机电平；EFQPSK、CSK和OFDM的频谱为近似。
scenarios/leo-band-trade.toml的一次运行概括如下：场景leo-signal | 5个信号 | 噪声底 -202.0 dBW/Hz | 最优测距generic-c-wide 0.022 m，在45.0 dB-Hz时
输入#
来自模式（kshana kinds --json）：
- 必填字段：无
- 可选字段：
presets、signals、receiver、acquisition、compatibility、trade、shape_checks、psd_points
示例scenarios/leo-band-trade.toml设置了下列内容等：
| 字段 | 取值 | 单位 |
|---|---|---|
acquisition.altitude_km |
550 | km |
acquisition.coherent_ms |
1 | ms |
acquisition.noncoherent |
1 | 计数 |
acquisition.oscillator_ppm |
0.5 | ppm |
acquisition.pfa_cell |
1.0000e-4 | 1 |
kind |
leo-signal | 文本 |
presets |
[generic-bands] | 未说明 |
receiver.antenna_temp_k |
290 | K |
receiver.cn0_dbhz |
[30, 35, 40, 45, 50, 55] | dB-Hz |
receiver.correlator_spacings_chips |
[1, 0.5, 0.2, 0.1] | 码片 |
receiver.integration_time_s |
0.02 | s |
receiver.loop_bandwidth_hz |
1 | Hz |
运行#
kshana scenarios/leo-band-trade.toml有3个内置场景使用此类型；其余的在scenarios/中。
给出什么#
该次运行的标量结果，单位为引擎所给出的单位：
| 结果 | 取值 | 单位 |
|---|---|---|
evidence.id_rule |
矩阵行的稳定标识（ID | 文本 |
evidence.matrix |
docs/VERIFICATION-MATRIX.md | 文本 |
evidence.tier |
MODELLED | 文本 |
receiver.antenna_temp_k |
290 | K |
receiver.early_late |
相干 | 文本 |
receiver.integration_time_s |
0.02 | s |
receiver.loop_bandwidth_hz |
1 | Hz |
receiver.noise_density_dbw_per_hz |
-201.975187 | dBW/Hz |
receiver.noise_figure_db |
2 | dB |
receiver.reference_cn0_dbhz |
45 | dB-Hz |
结果标签（引擎给出）：MODELLED：参数化的低地球轨道（LEO）定位、导航与授时（PNT）信号设计，带限于其发射带宽。其下的闭式为VALIDATED（BPSK带内功率与Gabor带宽，带限超前-滞后码跟踪抖动可还原为教科书
证据#
MODELLED 2 · VALIDATED 2：点名此类型的验证矩阵行。
- VALIDATED navsignal：正弦积分（sine_integral）、双边频带内BPSK-R功率占比的闭式（bpsk_power_in_band_closed_form）、带限BPSK Gabor带宽的闭式（bpsk_gabor_bandwidth_closed_form_hz
- VALIDATED leo_signal::max_doppler_hz：在仰角截止角处的头顶过境弧段上，圆轨道的最大卫星多普勒，v R_E cos(el) / (R_E + h) 乘以f / c，取自各预设自身的载波和轨道高度；
leo-signal类型另外增加 - MODELLED
leo-signal类型：参数化的信号设计（频段、发射带宽、ITU频率划分；采用BPSK(n)、BOC(m,n)、MBOC或平坦频谱的捕获、数据和导频分量，功率份额、FDMA子载波、码长和数据速率 测试：leo_signal_reference.rs。 - MODELLED
spectrum类型扩展到L频段以外：频段以预设信号设计给出（绘出每个分量，带限于发射带宽，C/N0和J/S参照被跟踪分量），或以自定义载波和调制给出 测试：leo_signal_reference.rs。
本次运行实际涉及的各行，以及矩阵为每行给出的参考基准（oracle）（公开来源在矩阵中列出）：
- MODELLED确定性、场景哈希、SBOM加跨平台golden门限。参考基准（ExternalDataset）：SBOM与官方CycloneDX 1.5 JSON Schema（加有效的SPDX标识符）一致，这是已发布的外部标准，整个依赖图上零验证错误；FoM确定性与逐字节可复现性部分仍是固定的自洽性检查，因此该行仍为MODELLED
- VALIDATED navsignal：正弦积分（sine_integral）、双边频带内BPSK-R功率占比的闭式（bpsk_power_in_band_closed_form）、带限。参考基准（oracle，ExternalDataset）：外部固定的数值有：主瓣功率占90.3%，所述工作点处的相干超前-滞后抖动，正弦积分表值，以及零偏移处的BPSK自谱分离系数2/(3 R_c)。仅为内部交叉检查、不属于外部验证的有：带限BPSK的Gabor带宽闭式及其渐近式，以及非零偏移处的偏移BPSK谱分离系数，二者均
- VALIDATED leo_signal::max_doppler_hz：在仰角截止角处的头顶过境弧段上，圆轨道的最大卫星多普勒，v R_E cos(el) / (R_E + h) 乘以f / c,. 参考基准（oracle，ExternalDataset）：已发表的数据：Xona Pulsar X1最大多普勒32至34 kHz（Leclère、Marathe & Reid，ION GNSS+ 2025，https://arxiv.org/abs/2509.19551）；Iridium多普勒最高 +/-36 kHz（Resilient Navigation and Timing Foundation，Recent PNT Improvements and Test Results Based on Low Earth Orbit Satellites）。未计入地球自转，这会使该数值最多偏移约2.3 kHz；两个已发表的数据在不计地球自转时均已满足。
- MODELLED
leo-signal类型：参数化的信号设计（频段、发射带宽、ITU频率划分；采用BPSK(n)、BOC(m,n)、MB的捕获、数据和导频分量。参考基准（oracle，InternalConsistency）：上面两行已验证的闭式、平方律虚警恒等式P_d(snr = 0) = P_fa与Holmes平均捕获时间，以及可还原为频谱类型自身SSC链（同一段Jammer::ssc代码）。设计本身属于输入：标注为REPRESENTATIVE或WORKSHOP的预设并非公开发布的规范，增强型Feher QPSK、码移键控和OFDM的频谱为近似，且其形状
局限#
本次运行自身的报告所说的未建模或未经独立验证的内容：
- 增强型Feher QPSK、码移键控和OFDM的精确频谱：以矩形码片的BPSK包络或平坦频带代替，各预设均有说明（结果
not_modelled[0]） - 扩频码的谱线结构以及码间的多址互相关（结果
not_modelled[1]） - 发射和接收滤波器，超出发射带宽处理想砖墙滤波器的部分：不含带外辐射，不含滤波器群延迟（结果
not_modelled[2]） - 多路径、接收机量化和自动增益控制（结果
not_modelled[3]） - 多普勒界中的地球自转（在赤道处，距离变化率最多约0.46 km/s）（结果
not_modelled[4]） - 一阶以上的电离层延迟，以及LEO卫星上方和下方电子含量的划分：斜向TEC为输入（结果
not_modelled[5]） - 大气、降雨和极化损耗：仅比较自由空间损耗（在C频段降雨影响显著）（结果
not_modelled[6]） - 超出带虚警代价的单次驻留的捕获：无多次驻留验证逻辑，码相位先验为均匀分布，取最坏情形的跨格（结果
not_modelled[7]）
另请参阅#
- 系列页面：近地轨道导航
- 所有类型：KINDS.md
- 主题页面：LEO-PNT.md
- 主题页面：LEO-PASS.md