Improving the estimation of attenuation in Q/V band systems with a Kalman-Based scintillation filter
Amélioration de l’estimation de l’atténuation des systèmes bandes Q/V par un estimateur de Kalman filtrant la scintillation
Résumé
This paper presents the design and implementation of the Scintillation Filter by Kalman-colored algorithm (SciFi), which is used to remove tropospheric scintillation from Q/V bands total attenuation data series. In contrast to the classical methods using low-pass filters, the SciFi algorithm allows to estimate both the attenuation, its slope and a confidence interval. Moreover, the linear observer structure of the Kalman filter allows it to operate in real time. Therefore, the states and uncertainties estimated by SciFi can be used as input for Fade Mitigation Techniques (FMT) such as Adaptive Coding and Modulation (ACM) or Site Diversity (SD). In this note, we propose a method to tune the noise level based on recommendations approved by the ITU. Finally, some results of filtering on Alphasat experimental data are discussed.
Cet article présente la conception et l’implémentation de l’algorithme Scintillation Filter (SciFi), don’t le but est de filtrer la scintillation troposphérique des series de données d’atténuation totale. Contrairement aux méthodes classiques utilisant des filtres passe-bas, l'algorithme SciFi permet d'estimer à la fois l'atténuation, sa pente et un intervalle de confiance. En outre, la structure d'observateur linéaire du filtre de Kalman lui permet de fonctionner en temps réel. Par conséquent, les états et les incertitudes estimés par SciFi peuvent être utilisés comme données d'entrée pour les techniques de lutte contre les affaiblissements (FMT) telles que le codage et la modulation adaptatifs (ACM) ou la diversité des sites (SD). Dans cette note, nous proposons une méthode pour régler le niveau de bruit sur la base des recommandations approuvées par l'UIT. Enfin, quelques résultats du filtrage sur les données expérimentales provenant d’Alphasat sont discutés.