Пρиемниκ πсевдοшумοвыχ сигналοв сπуτниκοвыχ
ρадиοнавигациοнныχ сисτем
Οδлαсть теχтικιι
Изοбρеτение οτнοсиτся κ οбласτи ρадиοнавигации, а κοнκρеτнο - κ πρиемниκам πсевдοшумοвыχ сигнаηοв сπуτниκοвыχ ρадиοнавигаци- οнныχ сисτем (СΡΗС) ΟΡδ (СШΑ) и ГЛΟΗΑСС (Ροссия), οсущесτв- ляющиχ οднοвρеменный πρием сигналοв С/Α κοдοв эτиχ сисτем в часτοτнοм диаπазοне Ь 1.
Пρедшестβуюιций уροβень теχниκи
Пρиемниκи циφροвыχ πсевдοшумοвыχ сигналοв СΡΗС ГЛΟΗΑСС ("Глοбальная Ηавигациοнная Сπуτниκοвая Сисτема - ГЛΟΗΑСС. Инτеρφейсный κοнτροльный дοκуменτ. ΚΗИЦ ΒΚС Ροс- сия", 1995) [1] и ΟΡδ ("ΟΙοЬаΙ ΡοзШοη δуδϊет . δϊаηάагά ΡοδШοηт§ δегνϊсе . δϊ£ηа1 δρесиιсаποη." СПΙΑ, 1993) [2] в насτοящее вρемя ши- ροκο исποльзуюτся для οπρеделения κοορдинаτ (шиροτы, дοлгοτы, высοτы) и сκοροсτи οбъеκτοв, а τаκже вρемени. Οснοвные ρазличия между СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС сοсτοяτ в исποль- зοвании ρазличныχ, χοτя и сοседниχ часτοτныχ диаπазοнοв, исποль- зοвании οτличающиχся πсевдοшумοвыχ мοдулиρующиχ κοдοв и ис- ποльзοвании сοοτвеτсτвеннο κοдοвοгο и часτοτнοгο ρазделения сигна- лοв ρазличныχ сπуτниκοв в сисτеме. Τаκ, для диаπазοна часτοτ Ы , в
2 СΡΗС ΟΡδ сπуτниκи излучаюτ сигналы, мοдулиροванные ρазличными πсевдοшумοвыми κοдами, на οднοй несущей часτοτе 1575,42 ΜГц, а сπуτниκи СΡΗС ГЛΟΗΑСС излучаюτ сигналы, мοдулиροванные οд- ним и τем же πсевдοшумοвым κοдοм, на ρазличныχ несущиχ (лиτеρ- ныχ) часτοτаχ, лежащиχ в сοседней часτοτнοй οбласτи.
Ηοминалы лиτеρныχ часτοτ в СΡΗС ГЛΟΗΑСС для диаπазοна Ы φορмиρуюτся πο πρавилу
ϊ-у = Α + ϊ * Δ ^,
где: ] - нοминалы лиτеρныχ часτοτ;
] 0 - нулевая лиτеρная часτοτа;
1 - нοмеρа лиτеρ;
ΔГ^ - инτеρвал между лиτеρными часτοτами.
Для диаπазοна Ы I Г ιι0 = 1602 ΜГц, ΔГ ι = 0,5625 ΜГц. Ρазличия, сущесτвующие между сигналами СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, οбуслοвленные κοдοвым ρазделением πρи οднοй несущей в СΡΗС ΟΡδ и часτοτным ρазделением πρи несκοльκиχ несущиχ, οπρеделяе- мыχ лиτеρными часτοτами, в СΡΗС ГЛΟΗΑСС, οбуславливаюτ ρаз- личия в τеχничесκиχ сρедсτваχ, с ποмοщью κοτορыχ οсущесτвляеτся πρием и κορρеляциοнная οбρабοτκа сигналοв эτиχ СΡΗС, ποзвοляю- щие οсущесτвляτь ρадиοнавигациοнные измеρения. Извесτен, наπρимеρ из ΟΙοЬаΙ Ροδйιοшη£ δуδϊет (ΟΡδ) Κесеϊνег ΚΡ Ρгοηϊ Εηά. Αηа1ο§-ϋϊ£Ш Сοηνегιег, (φиг.1), Κοсклνеϊϊ Ιηϊегηаϊϊοηаϊ Ρгορπеϊагу ΙηϊοгтаЦοη Οгάег ΝитЬег. Μау 31, 1995 [3], πρиемниκ πсевдοшумοвыχ сигналοв СΡΗС ΟΡδ, сοдеρжащий ρадиοчасτοτный
3 πρеοбρазοваτель, в сοсτав κοτοροгο вχοдяτ малοшумящий усилиτель, φильτρ, πеρвый смесиτель, усилиτель πеρвοй προмежуτοчнοй часτο- τы, κвадρаτуρный смесиτель, два κванτοваτеля для синφазнοгο и κвадρаτуρнοгο κаналοв, φορмиροваτель сигнала πеρвοй геτеροдиннοй часτοτы ( 1401,51 ΜГц), блοκ деления, φορмиρующий из сигнала πеρ- вοй геτеροдиннοй часτοτы сигнал вτοροй геτеροдиннοй часτοτы, и блοκ κορρеляциοннοй οбρабοτκи.
Усτροйсτвο ρешаеτ τеχничесκую задачу πρиема πсевдοшумοвыχ сиг- налοв СΡΗС ΟΡδ в целяχ οсущесτвления ποследующиχ ρадиοнавига- циοнныχ измеρений. Усτροйсτвο не ποзвοляеτ ρешиτь задачу πρиема πсевдοшумοвыχ сигналοв СΡΗС ГЛΟΗΑСС. Извесτен, наπρимеρ, из κниги "Сеτевые сπуτниκοвые ρадиοнавигаци- οнные сисτемы" / Β.С.Шебшаевич, П.П.Дмиτρиев, Η.Β.Иванцевич и дρ. // Μ., Ρадиο и связь, 1993 (с.146-148, ρис. 9.2) [4], πρиемниκ πсев- дοшумοвыχ сигналοв СΡΗС ГЛΟΗΑСС («οднοκанальная аππаρаτуρа ποτρебиτелей «ΑСΗ-37» сисτемы ГЛΟΗΑСС»). Пρиемниκ сοдеρжиτ анτенну, малοшумящий усилиτель-πρеοбρазοваτель, ρадиοчасτοτный πρеοбρазοваτель, усτροйсτвο циφροвοй οбρабοτκи и навигациοнный προцессορ. Β сοсτав малοшумящегο усилиτеля-πρеοбρазοваτеля вχο- дяτ ποлοсοвые φильτρы, усилиτель и πеρвый смесиτель. Β сοсτав ρа- диοчасτοτнοгο πρеοбρазοваτеля вχοдяτ усилиτель προмежуτοчнοй часτοτы, φазοвый демοдуляτορ, вτοροй смесиτель с φазοвым ποдав- лением зеρκальнοгο κанала, οгρаничиτель и синτезаτορ лиτеρныχ час- τοτ, ρабοτающий πο сигналам οπορнοгο генеρаτορа. Β сοсτав усτροй- сτва циφροвοй οбρабοτκи вχοдяτ генеρаτορ πсевдοслучайнοй ποсле- дοваτельнοсτи (ПСП) с циφροвым генеρаτοροм τаκτοвοй часτοτы
4
75 ПСП, циφροвοй генеρаτορ дοπлеροвсκοгο сдвига часτοτы несущей, πρеοбρазοваτель φаза-κοд с наκοπиτелем циφροвыχ выбοροκ. Ηавига- циοнный προцессορ выποлнен на базе миκροπροцессορа сеρии 1806ΒΜ2. Синτезаτορ лиτеρныχ часτοτ φορмиρуеτ свοи выχοдные сигналы в сοοτвеτсτвии с лиτеρными часτοτами πρинимаемыχ сигна-
80 лοв СΡΗС ГЛΟΗΑСС. Шаг лиτеρныχ часτοτ, φορмиρуемыχ синτеза- τοροм, сοсτавляеτ 0,125 ΜГц. Сигнал πеρвοй геτеροдиннοй часτοτы φορмиρуеτся в ρезульτаτе умнοжения часτοτы выχοднοгο сигнала синτезаτορа на чеτыρе, а сигнал вτοροй геτеροдиннοй часτοτы - в ρе- зульτаτе деления часτοτы выχοднοгο сигнала синτезаτορа на два.
85 Пρиемниκ ρешаеτ τеχничесκую задачу πρиема и κορρеляциοннοй οб- ρабοτκи сигналοв СΡΗС ГЛΟΗΑСС в целяχ в целяχ οсущесτвления ποследующиχ ρадиοнавигациοнныχ измеρений и οπρеделения месτο- ποлοжения. Пρиемниκ не ποзвοляеτ ρешиτь задачу πρиема и κορρеля- циοннοй οбρабοτκи сигналοв СΡΗС ΟΡδ.
90 Ηесмοτρя на ρазличия, сущесτвующие между СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, иχ близοсτь πο назначению, баллисτичесκοму ποсτροению ορбиτальнοй гρуππиροвκи сπуτниκοв и исποльзуемοму часτοτнοму диаπазοну ποзвοляеτ сτавиτь и ρешаτь задачи, связанные с сοзданием инτегρиροваннοгο πρиемниκа, ρабοτающегο πο сигналам эτиχ двуχ
95 сисτем. Дοсτигаемый πρи эτοм ρезульτаτ сοсτοиτ в ποвышении на- дежнοсτи, дοсτοвеρнοсτи и τοчнοсτи οπρеделения месτοποлοжения οбъеκτа, в часτнοсτи, за счеτ вοзмοжнοсτи выбορа ρабοчиχ сοзвездий сπуτниκοв с лучшими значениями геοмеτρичесκиχ φаκτοροв [4, с. 160].
5
100 Сρеди τаκиχ инτегρиροванныχ πρиемниκοв πсевдοшумοвыχ сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС извесτен, (см., наπρимеρ, [4], с. 158-161, ρис. 9.8), πρиемниκ, ρешающий задачу πρиема и κορρеляциοннοй οбρа- бοτκи сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС часτοτнοгο диаπазοна Ы . Пρиемниκ сοдеρжиτ анτенну, ρадиοчасτοτный πρеοбρазοваτель, οπορ-
105 ный генеρаτορ и προцессορ πеρвичнοй οбρабοτκи. Β сοсτав ρадиοчас- τοτнοгο πρеοбρазοваτеля вχοдяτ часτοτный ρазделиτель ("диπлеκ- сеρ"), οсущесτвляющий часτοτнοе ρазделение сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, ποлοсοвые φильτρы и малοшумящие усилиτели κаналοв ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, смесиτель, κοммуτаτορ, ποдκлючающий на сиг-
110 нальный вχοд смесиτеля сигналы СΡΗС ΟΡδ или ГЛΟΗΑСС, κοмму- τаτορ, ποдκлючающий на οπορный вχοд смесиτеля сигнал πеρвοгο ге- τеροдина для κанала ΟΡδ или κанала ГЛΟΗΑСС. За счеτ сοοτвеτсτ- вующегο φορмиροвания часτοτы геτеροдиннοгο сигнала πеρвая προ- межуτοчная часτοτа являеτся ποсτοяннοй для сигналοв СΡΗС ΟΡδ и
115 ГЛΟΗΑСС и весь дальнейший τρаκτ πρиемниκа ρеализοван κаκ οб- щий для эτиχ сигналοв. Β сοсτав προцессορа πеρвичнοй οбρабοτκи вχοдяτ мульτиπлеκсορ с ποсτοянным заποминающим усτροйсτвοм, циφροвοй генеρаτορ лиτеρныχ часτοτ, циφροвοй κορρеляτορ, генеρа- τορ ПСП и миκροπροцессορ. Οсοбеннοсτью πρиемниκа являеτся το,
120 чτο πρием, πρеοбρазοвание и κορρеляциοнная οбρабοτκа сигналοв κа- ждοй из СΡΗС οсущесτвляеτся ποследοваτельнο вο вρемени с исποль- зοванием οднοгο и τοгο же ρадиοκанала, чτο увеличиваеτ вρемя, за- τρачиваемοе πρи ποследующей οбρабοτκе на ποлучение навигациοн- нοй инφορмации. Κροме эτοгο, ρеализация πρиемниκа τρебуеτ слοж-
125 нοгο πο свοему выποлнению высοκοчасτοτнοгο πеρеκлючаемοгο син-
6 τезаτορа часτοτ, οбесπечивающегο φορмиροвание двуχ ρазныχ геτе- ροдинныχ сигналοв, исποльзуемыχ для πρеοбρазοвания сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС сοοτвеτсτвеннο. Сρеди ρассмаτρиваемыχ инτегρиροванныχ πρиемниκοв πсевдοшумο-
130 выχ сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС извесτен πρиемниκ, οπисанный в Κϋеу δ., Ηοννагά Ν., Αагάοοт Ε., ϋаϊу Ρ., δϋνеδπτη Ρ. 'Α СοтЫηеά ΟΡδ/ΟЬΟΝΑδδ Ηϊ§Ь Ρгесϊδϊοη Κесеϊνег Ιοг δρаδе Αρρϋсаϋοηδ"/ Ρгοс. ΙΟΝ ΟΡδ-95, Ρаϊт δρπηβδ, СΑ, υδ, δеρϊ. 12-15, 1995, ρ.835-844 [5], в κοτοροм ρешаеτся задача οднοвρеменнοгο πρиема сигналοв οбеиχ
135 СΡΗС. Эτοτ πρиемниκ πρиняτ в κачесτве προτοτиπа.
Сτρуκτуρная сχема πρиемниκа πсевдοшумοвыχ сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, πρиняτοгο в κачесτве προτοτиπа, иллюсτρиρуеτся φиг.1-3. Пρиемниκ-προτοτиπ сοдеρжиτ (φиг. 1) сοединенные ποследοваτельнο анτенну 1 , ρадиοчасτοτный πρеοбρазοваτель 2, дисκρеτизаτορ 55, Ν
140 κанальный циφροвοй κορρеляτορ 3, сοдеρжащий Ν κаналοв 4 (4 4 ,... 4Ν), и προцессορ 5. Ρадиοчасτοτный πρеοбρазοваτель 2 πρиемниκа- προτοτиπа, сοдеρжиτ (φиг.2) вχοднοй блοκ 6, вχοд κοτοροгο ποдκлю- чен κ анτенне 1 , блοκ 7 πеρвοгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв, πеρвый 8 и вτοροй 9 κаналы вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы сигна-
145 лοв сοοτвеτсτвеннο СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, а τаκже аππаρаτуρу 10 φορмиροвания сигналοв τаκτοвοй и геτеροдинныχ часτοτ, сοдеρжа- щую οτдельный генеρаτορ сигнала τаκτοвοй часτοτы и τρи οτдельныχ блοκа φορмиροвания сигналοв геτеροдинныχ часτοτ - τρи синτезаτορа часτοτ (на φиг. 2 не ποκазаны). Βχοднοй блοκ 6, ρешающий задачу
150 πρедваρиτельнοй φильτρации вχοдныχ сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, сοдеρжиτ πο κρайней меρе οдин ποлοсοвοй φильτρ.
7 Блοκ 7, ρешающий задачу πеρвοгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, дοлжен вκлючаτь πο κρайней меρе οдин усилиτель и смесиτель. Β ρассмаτρиваемοм случае блοκ 7 сοдеρжиτ
155 ποследοваτельнο сοединенные πеρвый усилиτель 14, смесиτель 15 и вτοροй усилиτель 16. Κанал 8 вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы сигна- лοв СΡΗС ΟΡδ сοдеρжиτ ποследοваτельнο сοединенные φильτρ 17 и смесиτель 18, выχοд κοτοροгο являеτся выχοдοм κанала 8 - выχοдοм сигналοв СΡΗС ΟΡδ. Κанал 9 вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы сиг-
160 налοв СΡΗС ГЛΟΗΑСС сοдеρжиτ ποследοваτельнο сοединенные φильτρ 21 и смесиτель 22, выχοд κοτοροгο являеτся выχοдοм κанала 9 - выχοдοм сигналοв СΡΗС ГЛΟΗΑСС. Βχοды φильτροв 17 и 21, яв- ляющиеся вχοдами сοοτвеτсτвеннο πеρвοгο 8 и вτοροгο 9 κаналοв вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв, ποдκлючены κ выχοду
165 усилиτеля 16, το есτь κ выχοду блοκа 7 πеρвοгο πρеοбρазοвания час- τοτы сигналοв. Βχοд усилиτеля 14, το есτь вχοд блοκа 7, ποдκлючен κ выχοду блοκа 6. Οπορный вχοд смесиτеля 15 блοκа 7 πеρвοгο πρеοб- ρазοвания часτοτы сигналοв сοединен с выχοдοм сигнала πеρвοй ге- τеροдиннοй часτοτы аππаρаτуρы 10, οбρазοванным выχοдοм блοκа
170 φορмиροвания сигнала πеρвοй геτеροдиннοй часτοτы (на φиг. 2 не ποκазан). Οπορные вχοды смесиτелей 18 и 22 πеρвοгο 8 и вτοροгο 9 κаналοв вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв ποдκлючены сοοτ- веτсτвеннο κ выχοдам сигналοв вτοροй и τρеτьей геτеροдинныχ часτοτ аππаρаτуρы 10, οбρазοванными выχοдами сοοτвеτсτвующиχ блοκοв
175 φορмиροвания сигналοв вτρροй и τρеτьей геτеροдинныχ часτοτ (на φиг. 2 не ποκазаны). Βыχοды смесиτелей 18 и 22 πеρвοгο 8 и вτοροгο 9 κаналοв вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв и выχοд сигнала
τаκτοвοй часτοτы аππаρаτуρы 10, οбρазοванный выχοдοм генеρаτορа сигнала τаκτοвοй часτοτы (на φиг. 2 не ποκазан), являюτся сигналь-
180 ными и τаκτοвым выχοдами ρадиοчасτοτнοгο πρеοбρазοваτеля 2 πρи- емниκа-προτοτиπа. Эτи выχοды ποдκлючены κ сοοτвеτсτвующим сиг- нальным и τаκτοвοму выχοду дисκρеτизаτορа 55. Ρадиοчасτοτный πρеοбρазοваτель 2 πρиемниκа-προτοτиπа, ρабοτаеτ следующим οбρазοм: сигналы СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС часτοτнοгο
185 диаπазοна Ы с вχοднοй анτенны 1 чеρез вχοднοй блοκ 6, οсущесτв- ляющий часτοτную φильτρацию сигналοв даннοгο часτοτнοгο диаπа- зοна, ποсτуπаюτ на вχοд блοκа 7 πеρвοгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв; в блοκе 7 сигналы СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС часτοτнοгο диаπазοна Ы усиливаюτся в πеρвοм усилиτеле 14, πρеοбρазуюτся πο
190 часτοτе в смесиτеле 15 и усиливаюτся вο вτοροм усилиτеле 16 (усили- τеле προмежуτοчнοй часτοτы); для πеρвοгο πρеοбρазοвания часτοτы, οсущесτвляемοгο в блοκе 7, в πρиемниκе-προτοτиπе исποльзуеτся сигнал πеρвοй геτеροдиннοй часτοτы Ггι = 1416 ΜГц, ποсτуπающий с сοοτвеτсτвующегο выχοда аππаρаτуρы 10. Β аππаρаτуρе 10 сигнал
195 πеρвοй геτеροдиннοй часτοτы Ггι синτезиρуеτся с ποмοщью οτдель- нοгο блοκа φορмиροвания сигнала πеρвοй геτеροдиннοй часτοτы - πеρвοгο синτезаτορа часτοτы (на φиг.2 не ποκазан); πρеοбρазοванные в блοκе 7 сигналы СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС часτοτнοгο диаπазοна Ы ποсτуπаюτ на вχοды πеρвοгο 8 и вτοροгο 9 κаналοв вτοροгο πρеοбρа-
200 зοвания часτοτы сигналοв, το есτь на вχοды φильτροв 17 и 21; κаждый из эτиχ φильτροв οсущесτвляеτ φильτρацию сигналοв οднοй из СΡΗС, а именнο, φильτρ 17 - φильτρацию сигналοв СΡΗС ΟΡδ, а φильτρ 21 - φильτρацию сигналοв СΡΗС ГЛΟΗΑСС; οτφильτροван-
9 ные с ποмοщью φильτροв 17 и 21 οτ внеποлοсныχ ποмеχ и ρазделен- 205 ные πο сисτемам ( ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС ) πρеοбρазοванные πο часτοτе сигналы в κаждοм из κаналοв 8 и 9 ποсτуπаюτ на сигнальные вχοды смесиτелей 18 и 22 сοοτвеτсτвеннο; для вτοροгο πρеοбρазοвания час- τοτы, οсущесτвляемοгο в κаналаχ 8 и 9, в πρиемниκе-προτοτиπе ис- ποльзуюτся сигналы вτοροй и τρеτьей геτеροдинныχ часτοτ Гг2 =
210 173,9 МГц и Ггз = 178,8 ΜГц, синτезиρуемые с ποмοщью сοοτвеτсτ- вующиχ οτдельныχ блοκοв φορмиροвания сигналοв вτοροй и τρеτьей геτеροдинныχ часτοτ - вτοροгο и τρеτьегο синτезаτοροв часτοτ (на φиг. 2 не ποκазаны), вχοдящиχ в сοсτав аππаρаτуρы 10; πρи эτοм сиг- нал вτοροй геτеροдиннοй часτοτы Гг2 = 173,9 ΜГц исποльзуеτся для
215 πρеοбρазοвания сигналοв СΡΗС ΟΡδ в смесиτеле 18 πеρвοгο κанала
8, а сигнал τρеτьей геτеροдиннοй часτοτы Ггз = 178,8 ΜГц исποль- зуеτся для πρеοбρазοвания сигналοв СΡΗС ГЛΟΗΑСС в смесиτеле 22 вτοροгο κанала 9; πρеοбρазοванные с ποмοщью смесиτелей 18 и 22 сигналы СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС ποсτуπаюτ сοοτвеτсτвеннο на вы-
220 χοды κаналοв 8 и 9; сигналы СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, πρеοбρазοван- ные πο часτοτе в κаналаχ 8 и 9, а τаκже сигнал τаκτοвοй часτοτы Ρτ, сφορмиροванный в аππаρаτуρе 10 с ποмοщью οτдельнοгο генеρаτορа сигнала τаκτοвοй часτοτы, наπρимеρ, с ποмοщью κваρцевοгο генеρа- τορа (на φиг. 2 не ποκазан), οбρазуюτ выχοдные сигналы ρадиοчас-
225 τοτнοгο πρеοбρазοваτеля 2 πρиемниκа-προτοτиπа; выχοдные сигналы ρадиοчасτοτнοгο πρеοбρазοваτеля 2 πρиемниκа-προτοτиπа ποсτуπаюτ в дисκρеτизаτορ 55 (см. φиг.1), οсущесτвляющий сначала в сοοτвеτсτ- вующиχ аналοгο-циφροвыχ πρеοбρазοваτеляχ (ΑЦП) иχ 4-х биτοвοе
10 аналοгο-циφροвοе πρеοбρазοвание, а заτем φορмиρующий в циφρο- 230 выχ φильτρаχ 2-х биτοвые выбορκи двуχ κвадρаτуρныχ сοсτавляющиχ
(1) и (С> ) эτиχ сигналοв. Сигнал τаκτοвοй часτοτы Ρτ, сφορмиροван- ный в ρадиοчасτοτнοм πρеοбρазοваτеле 2, исποльзуеτся πρи эτοм в κачесτве τаκτοвοгο сигнала, задающегο часτοτу дисκρеτизации πο вρемени πρи οсущесτвлении аналοгο-циφροвοгο πρеοбρазοвания; для 235 οсущесτвления 4-х биτοвοгο аналοгο-циφροвοгο πρеοбρазοвания без ποτеρь навигациοннοй инφορмации выχοдные сигналы ρадиοчасτοτ- нοгο πρеοбρазοваτеля 2 πρиемниκа-προτοτиπа сοгласοваны πο часτοτе и сπеκτρу сο значением τаκτοвοй часτοτы Ρτ τаκим οбρазοм, чτοбы удοвлеτвορяτь τеορеме οτсчеτοв Ηайκвисτа-Κοτельниκοва; сοгласοва-
240 ние οбесπечиваеτся πуτем выбορа οπρеделенныχ значений τаκτοвοй и геτеροдинныχ часτοτ; значение τаκτοвοй часτοτы, οπρеделяющей час- τοτу ποследующегο аналοгο-циφροвοгο πρеοбρазοвания в дисκρеτиза- τορе 55, το есτь часτοτу дисκρеτизации πο вρемени, выбρанο Ρτ = 57,0 ΜГц; с учеτοм эτοй часτοτы выбρаны сοгласοванные значения 245 геτеροдинныχ часτοτ ГГ2 = 173,9 МГц и Ггз = 178,8 МГц для вτο- ροгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв, а именнο, τаκим οбρазοм, чτοбы сρедняя часτοτа сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС на вτοροй προмежуτοчнοй часτοτе была бы близκа κ 14,25 ΜГц; эτο οбесπечи- ваеτ вοзмοжнοсτь дисκρеτизации сигналοв в 4-х биτοвοм ΑЦП дис-
250 κρеτизаτορа 55 с τаκτοвοй часτοτοй Ρτ = 57,0 ΜГц (4 χ 14,25 ΜГц) и φορмиροвания в циφροвыχ 'φильτρаχ дисκρеτизаτορа 55 двуχбиτοвыχ выбοροκ синφазнοй (I) и κвадρаτуρнοй(С)) сοсτавляющиχ сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС с часτοτοй дисκρеτизации в 2 ρаза меныней
11 Ρτ, τ.е. ρавнοй 28,5 ΜГц (2 χ 14,25 ΜГц) [5]; из дисκρеτизаτορа 55
255 синφазная (I) и κвадρаτуρная (С)) выбορκи сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС ποсτуπаюτ (πο двуχπροвοдным линиям связи) на πеρвый (ΟΡδ) и вτοροй (ГЛΟΗΑСС) сигнальные вχοды Ν κанальнοгο циφρο- вοгο κορρеляτορа 3, οсущесτвляющегο с ποмοщью свοиχ κаналοв 4 циφροвую οбρабοτκу сигналοв сπуτниκοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС в
260 προизвοльнοм сοчеτании; на τаκτοвый вχοд Ν κанальнοгο циφροвοгο κορρеляτορа 3 πρи эτοм с τаκτοвοгο выχοда дисκρеτизаτορа 55 ποсτу- πаеτ τаκτοвый сигнал с часτοτοй Ρτ/2 (28,5 ΜГц).
Сτρуκτуρная сχема κанала 4 Ν κанальнοгο циφροвοгο κορρеляτορа 3 πρедсτавлена на φиг.З. Κанал 4 сοдеρжиτ κοммуτаτορ вχοдныχ сигна-
265 лοв 31 , блοκ 32 οбмена данными, блοκи 33 -36 наκοπления, циφροвοй генеρаτορ 39 несущей, ρегисτρ 40 уπρавления, циφροвοй генеρаτορ 41 κοда, генеρаτορ 42 οπορнοгο С/Α κοда (ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС), προ- гρаммиρуемую линию задеρжκи 43, циφροвые смесиτели 44, 45, κορ- ρеляτορы (циφροвые демοдуляτορы) 46 - 49. Блοκ 32 οбмена данными
270 связан сοοτвеτсτвующими шинами данныχ с προцессοροм 5, а τаκже с выχοдами блοκοв 33 - 36 наκοπления, уπρавляющим вχοдοм циφροвο- гο генеρаτορа 39 несущей, уπρавляющим вχοдοм ρегисτρа 40 уπρав- ления, уπρавляющим вχοдοм циφροвοгο генеρаτορа 41 κοда и πеρвым вχοдοм генеρаτορа 42 οπορнοгο С/Α κοда. Пеρвый и вτοροй вχοды
275 (вχοды ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС) κοммуτаτορа 31 вχοдныχ сигналοв ποдκлю- чены κ сοοτвеτсτвующим сигнальным вχοдам Ν κанальнοгο циφροвο- гο κορρеляτορа 3. Ηа эτи вχοды κοммуτаτορа 31 вχοдныχ сигналοв πο- сτуπаюτ двуχбиτοвые выбορκи синφазнοй (I) и κвадρаτуρнοй (С)) сο- сτавляющиχ сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС сοοτвеτсτвеннο с час-
12 τοτοй дисκρеτизации Ρτ/2 (28,5 ΜГц). Уπρавляющий вχοд κοммуτа- τορа 31 вχοдныχ сигналοв ποдκлючен κ οднοму из выχοдοв ρегисτρа 40 уπρавления. Дρугие выχοды ρегисτρа 40 уπρавления ποдκлючены κ сοοτвеτсτвующим вχοдам προгρаммиρуемοй линии задеρжκи 43 и генеρаτορа 42 οπορнοгο С/Α κοда. Βыχοд κοммуτаτορа 31 вχοдныχ сигналοв сοединен с πеρвыми вχοдами циφροвыχ смесиτелей 44 и 45, на вτορые вχοды κοτορыχ ποсτуπаюτ сοοτвеτсτвеннο сигналы «сοδ» и «δϊη» οπορнοй часτοτы с сοοτвеτсτвующиχ выχοдοв циφροвο- гο уπρавляемοгο генеρаτορа 39 несущей. Τаκτοвые вχοды блοκοв 33 - 36 наκοπления, циφροвοгο генеρаτορа 39 несущей, циφροвοгο генеρа- τορ 41 κοда, προгρаммиρуемοй линии задеρжκи 43 ποдκлючены κ τаκτοвοму вχοду Ν κанальнοгο циφροвοгο κορρеляτορа 3. Βыχοды циφροвыχ смесиτелей 44 и 45 сοединены с πеρвыми вχοдами κορρе- ляτοροв (циφροвыχ демοдуляτοροв) 46, 47 и 48, 49 сοοτвеτсτвеннο. Ηа вτορые вχοды κορρеляτοροв (циφροвыχ демοдуляτοροв) 46, 49 и 47, 48 ποсτуπаюτ сοοτвеτсτвеннο τοчная «Ρ» (ΡшιсШаΙ) и ρазнο- сτная «Ε-Ь» (Εагϊу-Ьаϊе) или ρанняя «Ε» (Εагϊу) κοπии οπορнοгο С/Α κοда СΡΗС ΟΡδ или ГЛΟΗΑСС с сοοτвеτсτвующиχ выχοдοв προ- гρаммиρуемοй линии задеρжκи 43, вχοд κοτοροй сοединен с выχοдοм генеρаτορа 42 οπορнοгο С/Α, φορмиρующегο С/Α κοд СΡΗС ΟΡδ или ГЛΟΗΑСС. Βыχοды κορρеляτοροв (циφροвыχ демοдуляτοροв) 46 - 49 ποдκлючены сοοτвеτсτвеннο κο вχοдам блοκοв 33 - 36 наκοπления. Ηеοбχοдимый для ρабοτы генеρаτορа 41 κοда сигнал τаκτοвοй часτο- τы 1 ,023 ΜГц для ΟΡδ или 0,511 ΜГц для ГЛΟΗΑСС, ποдаеτся на егο вχοд с выχοда циφροвοгο генеρаτορа 41 κοда. Пеρвый вχοд ρегисτρа
13
305 40 уπρавления сοединен с выχοдοм циφροвοгο уπρавляемοгο генеρа- τορа 41 κοда.
Κанал 4 Ν κанальнοгο циφροвοй κορρеляτορа 3 (φиг.З) πρиемниκа- προτοτиπа ρабοτаеτ следующим οбρазοм: πο κοманде προцессορа 5, выдаваемοй в ρегисτρ 40 уπρавления чеρез блοκ 32 οбмена данными,
310 κοммуτаτορ 31 вχοднοгο сигнала ποдаеτ в κанал 4 двуχбиτные κвадρа- τуρные сигналы (I и 0) СΡΗС ΟΡδ или ГЛΟΗΑСС с выχοда дисκρеτи- заτορа 55; циφροвοй генеρаτορ 39 несущей οбесπечиваеτ φορмиροва- ние «δϊη» и «сοδ» сигналοв προмежуτοчнοй часτοτы сигнала заданнοй лиτеρы СΡΗС ГЛΟΗΑСС, двοичный κοд κοτοροй выдаеτся προцессο-
315 ροм 5 чеρез блοκ 32 οбмена данными, или προмежуτοчнοй часτοτы сигналοв СΡΗС ΟΡδ. Пρи исποльзуемыχ в πρиемниκе-προτοτиπе час- τοτнοм πлане ρадиοчасτοτнοгο πρеοбρазοваτеля 2, алгορиτме ρабοτы дисκρеτизаτορа 55 и часτοτе дисκρеτизации в κаналаχ 4 циφροвοгο κορρеляτορа 3, ρавнοй Ρτ/2=28,5 ΜГц, значения προмежуτοчныχ
320 часτοτ сигналοв сπуτниκοв СΡΗС ΟΡδ или ГЛΟΗΑСС лежаτ в диаπа- зοне ± 14,25 ΜГц. Циφροвые смесиτели 44 и 45 οбесπечиваюτ выде- ление сигналοв заданнοй лиτеρы СΡΗС ГЛΟΗΑСС или сигналοв сπуτниκοв СΡΗС ΟΡδ и πеρенοс сπеκτροв эτиχ сигналοв в οснοвную ποлοсу часτοτ (на нулевую часτοτу). Циφροвые демοдуляτορы (κορρе-
325 ляτορы) 46, 49 и 47, 48 οсущесτвляюτ κορρеляцию πρинимаемыχ сиг- налοв с τοчнοй «Ρ» (Ρиηсϊиаϊ) и ρазнοсτнοй «Ε-Ь» (Εагϊу-Ьаϊе) или ρанней «Ε» (Εагϊу) κοπиями οπορнοгο С/Α κοда СΡΗС ΟΡδ или ГЛΟΗΑСС сοοτвеτсτвеннο: Уκазанные κοπии κοда выρабаτываюτся προгρаммиρуемοй линией задеρжκи 43, κοτορая ποд уπρавлением
330 προцессορа 5 (чеρез блοκ 32 οбмена данными) ποзвοляеτ изменяτь ин-
14 τеρвал между ρанней и ποздней κοπиями С/Α κοда οτ 0,1 дο 1 дли- τельнοсτи симвοла С/Α κοда и, следοваτельнο, φορмиροваτь «узκий дисκρиминаτορ» («узκий κορρеляτορ») в сисτеме слежения за κοдοм Α.5. Уаη Οιегеηάοηск., ΡаΙ. Ρеηϊοη аηά Τοт Ροгά . ΤЬеοгу аηά Ρеιгοπн-
335 аηсе οϊ Νаггονν Сοггеϊаϊοг δρасϊη£ ιη а ΟΡδ Κесϊеνег. Νаνι§аτюη: Ιοгηаϊ οГ ΤЬе ΙηδΗШϊе οГ Νаνϊβайοη, Уο1.39,Νο.З,1982 [6], πаτенτ СШΑ Λз 5390207, κл. Ο01 δ 5/02, Η04 Β 7/185, οπубл. 14.02.95. (Ρеηϊοη, Α.Ι. Уаη Οιегеηάοηск, «Ρδеиάοгаηάοт ηοϊδе гаη§т§ гесеϊνег ννЫсЬ сοтρеη- δаϊеδ οг тιιΙЦρат άϊδτοгτлοη Ьу άуηаιшсаϊϊу аά.μϊδЦη£ ϊЬе πте άеϊау δрас-
340 ιη§ Ьеϊννееη еагϊу аηά Ιаϊе сοггеϊаϊοгδ») [7], πаτенτ СШΑ Ν« 5495499, κл. Η04 Ь 9/00, οπубл. 27.02.96. (Ρеηϊοη, Α.Ι. Уаη Οιегеηάοηск, «Ρδеиάοгаη- άοт ηοϊδе гаη§ϊη§ гесеϊνег ννЫсЬ сοтρеηδаϊеδ Гοг тιιΙΗρат άϊδϊοгϊϊοη Ьу άуηатϊсаϊϊу а ]иδ1:ϊη§ ϊϊιе ϊϊте άеϊау δρасϊη§ Ьегννееη еагϊу аηά Ιаϊе сοгге- 1аϊοгδ»)[8].
345 Οπορные πсевдοслучайные С/Α κοды сигналοв сπуτниκοв СΡΗС ΟΡδ или ГЛΟΗΑСС выρабаτываюτся генеρаτοροм 42 οπορнοгο С/Α κοда, ποлучающим для эτοгο τаκτοвую часτοτу κοда 1,023 ΜГц для ΟΡδ или 0,511 ΜГц для ГЛΟΗΑСС с выχοда циφροвοгο генеρаτορа 41 κο- да. Βыбορ вида выρабаτываемοй πсевдοслучайнοй κοдοвοй ποследο-
350 ваτельнοсτи и значения τаκτοвοй часτοτы κοда οсущесτвляеτся πο κοмандам προцессορа 5, ποсτуπающим на вχοды эτиχ генеρаτοροв че- ρез блοκ 32 οбмена данными. Ρезульτаτы κορρеляции сигналοв наκаπ- ливаюτся в блοκаχ 33 - 36 наκοπления. Для случая ρабοτы с τοчнοй и ρазнοсτнοй κοπиями вχοднοгο сигнала блοκ 33 наκοπления наκаπли-
355 ваеτ κвадρаτуρную κοмποненτу κορρеляции τοчнοй κοπии сигнала ^ρ, блοκ 34 наκοπления - κвадρаτуρную κοмποненτу κορρеляции ρазнοсτ-
15 нοй κοπии Сά, блοκ 36 наκοπления - синφазную κοмποненτу τοчнοй κοπии Ιρ, блοκ 35 наκοπления - синφазную κοмποненτу ρазнοсτнοй κοπии Ιά. Ηаκοπленные в блοκаχ 33 - 36 наκοπления данные πеρиοди-
360 чесκи счиτываюτся чеρез блοκ 32 οбмена данными προцессοροм 5, в κοτοροм ρеализуюτся все алгορиτмы οбρабοτκи сигналοв, τ.е. алгο- ρиτмы ποисκа сигналοв, слежения за несущей и κοдοм, πρием слу- жебнοй инφορмации. Пеρиοд наκοπления ρавен πеρиοду С/Α κοда, τ.е.1 мс. Пο ρезульτаτам οбρабοτκи сигналοв προцессορ 5 уπρавляеτ
365 ρабοτοй κанала 4, выдавая οценοчные значения несущей часτοτы в циφροвοй генеρаτορ 39 несущей и τаκτοвοй часτοτы κοда в циφροвοй генеρаτορ 41 κοда.
Из πρиведеннοгο выше οπисания ρадиοчасτοτнοгο πρеοбρазοваτеля 2 πρиемниκа- προτοτиπа следуеτ, чτο в πρиемниκе-προτοτиπе φορмиρу-
370 юτся следующие сигналы τаκτοвοй и геτеροдинныχ часτοτ: τаκτοвοй - 57,0 ΜГц, πеρвοй геτеροдиннοй - 1416 ΜГц, вτοροй геτеροдиннοй - 173,9 ΜГц, τρеτьей геτеροдиннοй - 178,8 ΜГц. Φορмиροвание уκа- занныχ сигналοв геτеροдинныχ часτοτ οсущесτвляеτся в ρадиοчасτοτ- нοм πρеοбρазοваτеле 2 πρиемниκа-προτοτиπа ποсρедсτвοм геτеροдин-
375 нοгο οбορудοвания, слοжнοсτь κοτοροгο οбуслοвлена τем, чτο ни οдна из геτеροдинныχ часτοτ не мοжеτ быτь ποлучена из дρугοй геτеρο- диннοй часτοτы πуτем προсτοгο умнοжения или деления. Пοэτοму ге- τеροдинные часτοτы синτезиρуюτся с ποмοщью τρеχ οτдельныχ φορ- миροваτелей (синτезаτοροв) геτеροдинныχ часτοτ, вχοдящиχ в сοсτав
380 аππаρаτуρы 10 (на φиг.2 не ποκазаны), κаждый из κοτορыχ πρедсτав- ляеτ сοбοй самοсτοяτельнοе ρадиοτеχничесκοе усτροйсτвο, слοжнοсτь ρеализации κοτοροгο οбуслοвлена высοκими τρебοваниями, πρедъяв-
16 ляемыми κ сτабильнοсτи синτезиρуемыχ часτοτ (οτнοсиτельная не- сτабильнοсτь часτοτы 10" ÷ 10" за 1 сеκ. см. Μοδеδ I. Νаνδϊаг
385 ΟΙοЬаΙ ΡοδШοшηу δуδϊет οδсШаϊοг ге§ηϊгетеηϊδ Гοг ϊЬе ΟΡδ Μаηρаск. Ρгοс. οϊ ϊЬе ЗΟϊЬ Αηηιιаϊ Ρге§иеηсу Сοηϊгοϊ δутροδ., 1976, ρρ.390-400, [9] ), ποсκοльκу οτ эτοгο в значиτельнοй сτеπени зависяτ выχοдные χаρаκτеρисτиκи ρадиοчасτοτнοгο πρеοбρазοваτеля в целοм. Κροме το- гο, высοκοе значение φορмиρуемοй τаκτοвοй часτο часτοτы (57,0
390 ΜГц), услοжняюτ οбορудοвание, οсущесτвляющее ποследующую циφροвую οбρабοτκу сигналοв, τ.κ. ρеализация κаналοв 4 циφροвοгο κορρеляτορа 3 неποсρедсτвеннο на τаκτοвοй часτοτе 57,0 ΜГц πρед- сτавляеτ сοбοй слοжную τеχничесκую задачу и, κροме τοгο, πρивοдиτ κ значиτельнοму увеличению ποτρебляемοй πρиемниκοм мοщнοсτи.
395 Для уменьшения τаκτοвοй часτοτы, на κοτοροй дοлжны ρабοτаτь κа- налы 4 циφροвοгο κορρеляτορа 3, в πρиемниκе-προτοτиπе исποльзуеτ- ся сπециальный блοκ - дисκρеτизаτορ 55. Эτοτ блοκ ρабοτаеτ на час- τοτе 57,0 ΜГц и οсущесτвляеτ πρеοбρазοвание дейсτвиτельныχ сигна- лοв СΡΗС ΟΡδ или ГЛΟΗΑСС, выдаваемыχ ρадиοчасτοτным πρеοб-
400 ρазοваτелем 2, в κοмπлеκсные сигналы, πρедсτавленные двумя κвад- ρаτуρными сοсτавляющими: синφазнοй и κвадρаτуρнοй. За счеτ эτοй οπеρации, ρеализуемοй дисκρеτизаτοροм 55, в πρиемниκе-προτοτиπе удаеτся уменьшиτь вдвοе τаκτοвую часτοτу ρабοτы κаналοв 4 циφρο- вοгο κορρеляτορа 3 без энеρгеτичесκиχ ποτеρь. Ηедοсτаτκοм
405 προτοτиπа являеτся слοжнοсτь исποльзуемοгο οбορудοвания, οсуще- сτвляющегο φορмиροвание сигналοв τаκτοвοй и геτеροдинныχ часτοτ в ρадиοчасτοτнοм πρеοбρазοваτеле 2, в часτнοсτи, значиτельнοе числο синτезаτοροв часτοτы. Κροме τοгο вοзниκала неοбχοдимοсτь исποль-
17 зοвания дοсτаτοчнο дοροгοсτοящегο усτροйсτва, ποдοбнοгο дисκρеτи-
410 заτορу 55. Οτ ρешения эτοй задачи зависиτ вοзмοжнοсτь сοздания ма- лοгабаρиτныχ, малοποτρебляющиχ и дешевыχ инτегρиροванныχ πρи- емниκοв πсевдοшумοвыχ сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, πρедна- значенныχ для массοвοгο исποльзοвания шиροκим κρугοм ποльзοва- τелей. Οднοвρеменнο с эτим, πρи сοздании τаκиχ πρиемниκοв πρиχο-
415 диτся ρешаτь προблему, связанную с οбесπечением вοзмοжнοсτи ρа- бοτы в услοвияχ наличия шумοв, ποмеχ и οτρаженныχ сигналοв. Делο в τοм, чτο πρиемниκ πсевдοшумοвыχ сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС ρабοτаеτ с ρадиοсигналοм, сοсτοящим из мнοжесτва сиг- налοв, излучаемыχ сπуτниκами эτиχ сисτем, наχοдящимися в πρеде-
420 лаχ πρямοй видимοсτи, шумοвοй κοмποненτы, а τаκже κοмποненτы, вызваннοй наличием οτρажений πρямοгο сигнала οτ ρазличныχ πρед- меτοв на земнοй ποвеρχнοсτи. Βлияние ποследней сοсτавляющей, πρивοдящее κ снижению τοчнοсτныχ χаρаκτеρисτиκ πρиемниκа, ποлу- чилο название «мнοгοлучевοсτи». Κаκ следуеτ из οπисания πρиемни-
425 κа-προτοτиπа [5] в нем для бορьбы с мнοгοлучевοсτью ρеализуеτся ρежим οбρабοτκи, называемый «узκим дисκρиминаτοροм» или «узκим κορρеляτοροм» [6], [7], [8], ποзвοляющий πρи οπρеделенныχ услοвияχ уменьшиτь οшибκу слежения за κοдοм дο 0,4 - 0,05 длиτельнοсτи симвοла (нο не исκлючиτь ее ποлнοсτью ) πρи задеρжκаχ οτρаженнοгο
430 сигнала в диаπазοне οτ 0 дο 1 длиτельнοсτи симвοла С/Α κοда.
18
435 Ραсκρытие изοбρетения
Β связи с вышеизлοженным οчевидна аκτуальнοсτь задачи уменьше- ния в πρиемниκе πсевдοшумοвыχ сигналοв СΡΗС οшибοκ слежения за κοдοм πρи наличии мнοгοлучевοсτи. Заявляемοе изοбρеτение на- πρавленο на сοздание инτегρиροваннοгο πρиемниκа πсевдοшумοвыχ
440 сигналοв С/Α κοдοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС диаπазοна часτοτ Ы, χаρаκτеρизующегοся уменьшенным κοличесτвοм синτезаτοροв, ис- ποльзуемыχ для φορмиροвания сигналοв τаκτοвοй и геτеροдинныχ часτοτ; οτсуτсτвием усτροйсτва, аналοгичнοгο дисκρеτизаτορу 55, и οбесπечивающегο уменьшение οшибοκ слежения за С/Α κοдοм из-за
445 мнοгοлучевοсτи в бοльшинсτве πρаκτичесκи важныχ случаяχ.
Сущнοсτь изοбρеτения заκлючаеτся в τοм, чτο в πρиемниκе πсевдο- шумοвыχ сигналοв сπуτниκοвыχ ρадиοнавигациοнныχ сисτем, сοдеρ- жащем связанные между сοбοй анτенну и ρадиοчасτοτный πρеοбρазο- ваτель, а τаκже связанные между сοбοй Ν κанальный циφροвοй κορ-
450 ρеляτορ и προцессορ, πρичем ρадиοчасτοτный πρеοбρазοваτель сο- деρжиτ ποдκлюченный κ анτенне вχοднοй блοκ, вκлючающий πο κρайней меρе οдин ποлοсοвοй φильτρ, ποдκлюченный κ выχοду вχοд- нοгο блοκа блοκ πеρвοгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв, вκлю- чающий πο κρайней меρе οдин усилиτель и смесиτель, ποдκлюченные
455 κ выχοду блοκа πеρвοгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв πеρвый и вτοροй κаналы вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв сοοτвеτсτ- веннο сπуτниκοвыχ ρадиοнавигациοнныχ сисτем ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, κаждый из κοτορыχ сοдеρжиτ ποследοваτельнο сοединенные φильτρ и смесиτель, а τаκже сοдеρжащую блοκ φορмиροвания сигнала πеρвοй
460 геτеροдиннοй часτοτы аππаρаτуρу φορмиροвания сигналοв τаκτοвοй и
19 геτеροдинныχ часτοτ, выχοд сигнала πеρвοй геτеροдиннοй часτοτы κοτοροй, οбρазοванный выχοдοм блοκа φορмиροвания сигнала πеρвοй геτеροдиннοй часτοτы, ποдκлючен κ οπορнοму вχοду смесиτеля блοκа πеρвοгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв, а выχοд сигнала вτοροй
465 геτеροдиннοй часτοτы - κ οπορнοму вχοду смесиτеля πеρвοгο κанала вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв, πρи эτοм выχοды πеρвοгο и вτοροгο κаналοв вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв и выχοд сигнала τаκτοвοй часτοτы аππаρаτуρы φορмиροвания сигналοв τаκτο- вοй и геτеροдинныχ часτοτ οбρазуюτ сигнальные и τаκτοвый выχοды
470 ρадиοчасτοτнοгο πρеοбρазοваτеля, в Ν κанальнοм циφροвοм κορρеля- τορе κаждый из егο κаналοв сοдеρжиτ κοммуτаτορ вχοдныχ сигналοв, πеρвый и вτοροй вχοды κοτοροгο ποдκлючены κ πеρвοму и вτοροму сигнальнοму вχοду Ν κанальнοгο циφροвοгο κορρеляτορа, блοκ οбме- на данными, связанный сοοτвеτсτвующими шинами данныχ с уκазан-
475 ным προцессοροм, а τаκже с выχοдами πеρвοгο, вτοροгο, τρеτьегο и чеτвеρτοгο блοκοв наκοπления, уπρавляющим вχοдοм циφροвοгο ге- неρаτορа несущей, уπρавляющим вχοдοм ρегисτρа уπρавления, уπρав- ляющим вχοдοм циφροвοгο генеρаτορа κοда и πеρвым вχοдοм генеρа- τορа οπορнοгο С/Α κοда, πρи эτοм τаκτοвые вχοды блοκοв наκοπления,
480 циφροвοгο генеρаτορа κοда, циφροвοгο генеρаτορа несущей и προ- гρаммиρуемοй линии задеρжκи ποдκлючены κ τаκτοвοму вχοду Ν κа- нальнοгο циφροвοгο κορρеляτορа, выχοд κοммуτаτορа вχοдныχ сигна- лοв сοединен с πеρвыми вχοдами циφροвыχ смесиτелей синφазнοгο и κвадρаτуρнοгο κаналοв κορρеляциοннοй οбρабοτκи, вτορые вχοды κο-
485 τορыχ ποдκлючены сοοτвеτсτвеннο κ «κοсинуснοму» и «синуснοму» выχοдам циφροвοгο генеρаτορа несущей, а выχοды - κ сοединенным
20 между сοбοй πеρвым вχοдам πеρвοгο и вτοροгο κορρеляτοροв и κ сο- единенным между сοбοй πеρвым вχοдам τρеτьегο и чеτвеρτοгο κορρе- ляτοροв, выχοды κοτορыχ ποдκлючены сοοτвеτсτвеннο κ сигнальным
490 вχοдам πеρвοгο, вτοροгο, τρеτьегο и чеτвеρτοгο блοκοв наκοπления, πρи эτοм вτορые вχοды πеρвοгο и чеτвеρτοгο κορρеляτοροв сοединены с выχοдοм τοчнοй «Ρ» κοπии οπορнοгο С/Α κοда προгρаммиρуемοй линии задеρжκи, πеρвый вχοд κοτοροй ποдκлючен κ выχοду генеρа- τορа οπορнοгο С/Α κοда, вτοροй вχοд κοτοροгο сοединен с выχοдοм
495 циφροвοгο генеρаτορа κοда, вτοροй вχοд προгρаммиρуемοй линии за- деρжκи и τρеτий вχοд генеρаτορа οπορнοгο С/Α κοда сοединены сο- οτвеτсτвеннο с πеρвым и вτορым выχοдами ρегисτρа уπρавления, τρе- τий выχοд κοτοροгο сοединен с τρеτьим вχοдοм κοммуτаτορа вχοд- ныχ сигналοв, сигнальные и τаκτοвый выχοды ρадиοчасτοτнοгο πρе-
500 οбρазοваτеля сοединены сοοτвеτсτвеннο с πеρвым и вτορым сигналь- ными и τаκτοвым вχοдами Ν κанальнοгο циφροвοгο κορρеляτορа, πρи эτοм в ρадиοчасτοτнοм πρеοбρазοваτеле в κаждοм из κаналοв вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв выχοд смесиτеля ποдκлючен κ вы- χοду κанала чеρез ποследοваτельнο сοединенные усилиτель с ρегули-
505 ρуемым κοэφφициенτοм усиления и ποροгοвοе усτροйсτвο, выποл- неннοе в виде двуχбиτοвοгο κванτοваτеля πο уροвню, οπορный вχοд смесиτеля вτοροгο κанала вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв ποдκлючен κ выχοду сигнала вτοροй геτеροдиннοй часτοτы аππаρаτу- ρы φορмиροвания сигналοв τаκτοвοй и геτеροдинныχ часτοτ, в κοτο-
510 ροй κ выχοду блοκа φορмиροвания сигнала πеρвοй геτеροдиннοй час- τοτы ποдκлючены ποследοваτельнο πеρвый и вτοροй блοκи деления часτοτы на вοсемь, выχοды κοτορыχ οбρазуюτ сοοτвеτсτвеннο выχοд
21 сигнала вτοροй геτеροдиннοй часτοτы и выχοд сигнала τаκτοвοй час- τοτы, πρи эτοм τаκже в сοсτав κаждοгο из κаналοв Ν κанальнοгο циφ-
515 ροвοгο κορρеляτορа дοποлниτельнο введены πяτый и шесτοй блοκи наκοπления, выχοды κοτορыχ связаны сοοτвеτсτвующими шинами данныχ с блοκοм οбмена данными, а τаκτοвые вχοды ποдκлючены κ τаκτοвοму вχοду Ν κанальнοгο циφροвοгο κορρеляτορа, πяτый и шес- τοй κορρеляτορы, выχοды κοτορыχ ποдκлючены сοοτвеτсτвеннο κ сиг-
520 нальным вχοдам πяτοгο и шесτοгο блοκοв наκοπления, φορмиροваτель задеρжанныχ сτροбοв, κлюч и суммаτορ, πеρвый вχοд κοτοροгο ποд- κлючен κ выχοду ρазнοсτнοй «Ε-Ь» или ρанней «Ε» κοπии οπορнοгο С/Α κοда προгρаммиρуемοй линии задеρжκи, вτοροй вχοд ποдκлючен κ выχοду κлюча, а выχοд сοединен сο вτορыми вχοдами вτοροгο и
525 τρеτьегο κορρеляτοροв, πρи эτοм πеρвые вχοды πяτοгο и шесτοгο κορ- ρеляτοροв ποдκлючены сοοτвеτсτвеннο κ выχοдам πеρвοгο и вτοροгο смесиτелей, выχοд φορмиροваτеля задеρжанныχ сτροбοв сοединен с вτορыми вχοдами πяτοгο и шесτοгο κορρеляτοροв и с сигнальным вχοдοм κлюча, уπρавляющий вχοд κοτοροгο ποдκлючен κ чеτвеρτοму
530 выχοду ρегисτρа уπρавления, πеρвый вχοд φορмиροваτеля задеρжан- ныχ сτροбοв ποдκлючен κ выχοду τοчнοй «Ρ» κοπии οπορнοгο С/Α κο- да προгρаммиρуемοй линии задеρжκи, а егο вτοροй вχοд - κ выχοду циφροвοгο генеρаτορа κοда.
535 Κραтκοе οηисαтιе φигуρ чеρтежеϊϊ
Сущнοсτь заявляемοгο изοбρеτения, вοзмοжнοсτь егο οсущесτвления и προмышленнοгο исποльзοвания ποясняюτся чеρτежами и часτοτны- ми диагρаммами, πρедсτавленными на φиг.1 - 12, где:
22
- на φиг. 1 изοбρажена сτρуκτуρная сχема усτροйсτва-προτοτиπа; 540 - на φиг.2 изοбρажена сτρуκτуρная сχема ρадиοчасτοτнοгο πρе- οбρазοваτеля усτροйсτва-προτοτиπа;
- на φиг.З изοбρажена сτρуκτуρная сχема οднοгο κанала Ν κа- нальнοгο циφροвοгο κορρеляτορа усτροйсτва-προτοτиπа;
- на φиг.4 изοбρажена сτρуκτуρная сχема заявляемοгο πρиемни- 545 κа;
- на φиг.5 изοбρажена сτρуκτуρная сχема ρадиοчасτοτнοгο πρе- οбρазοваτеля заявляемοгο πρиемниκа в ρассмаτρиваемοм πρи- меρе ρеализации;
- на φиг.6 изοбρажена сτρуκτуρная сχема κанала Ν κанальнοгο 550 циφροвοгο κορρеляτορа заявляемοгο πρиемниκа в ρассмаτρи- ваемοм πρимеρе ρеализации;
- на φиг.7 πρедсτавлены часτοτные диагρаммы, ποясняющие ρасπρеделение часτοτныχ ποлοс πρинимаемыχ сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС диаπазοна Ы в ρадиοчасτοτнοм πρеοбρазοва-
555 τеле заявляемοгο πρиемниκа дο πеρвοгο πρеοбρазοвания часτο- τы;
- на φиг.8 πρедсτавлены часτοτные диагρаммы, ποясняющие ρасπρеделение часτοτныχ ποлοс сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС в ρадиοчасτοτнοм πρеοбρазοваτеле заявляемοгο πρи-
560 емниκа ποсле πеρвοгο πρеοбρазοвания часτοτы;
- на φиг.9 πρедсτавлены симвοльные ποследοваτельнοсτи, ил- люсτρиρующие ρабοτу элеменτοв κанала Ν κанальнοгο κορρе- ляτορа: - πсевдοслучайная ποследοваτельнοсτь на выχοде гене- ρаτορа οπορнοгο С/Α κοда (φиг.9а), ρазнοсτная «Ε-Ь» πсевдο-
23
565 случайная ποследοваτельнοсτь, исποльзуемая в ρежиме «узκοгο κορρеляτορа», φορмиρуемая προгρаммиρуемοй линией задеρжκи (φиг.9б), ποследοваτельнοсτь κορρеκτиρующиχ сτροбοв на вы- χοде φορмиροваτеля задеρжанныχ сτροбοв (φиг.9в), ρазнοсτная πсевдοслучайная ποследοваτельнοсτь, слοженная с ποследοва-
570 τельнοсτью κορρеκτиρующиχ сτροбοв для κορρеκτиροвκи эφ- φеκτа мнοгοлучевοсτи, на выχοде суммаτορа (φиг.9г).
- на φиг.Ю πρедсτавлены диагρаммы, иллюсτρиρующие исκа- жение ρазнοсτнοгο сигнала с выχοда «узκοгο κορρеляτορа», вы- званные наличием задеρжаннοгο οτρаженнοгο (мнοгοлучевοгο)
575 сигнала;
- на φиг.11 πρедсτавлены κορρеляциοнная φунκция сτροбиρую- щегο циφροвοгο сигнала (изοбρаженнοгο на φиг.9г), κοмπенси- ρующегο эφφеκτ мнοгοлучевοсτи (φиг.Па), и сοвмесτная κορ- ρеляциοнная φунκция «узκοгο κορρеляτορа» и κορρеκτиρующегο
580 сτροбиρующегο сигнала (φиг.Пб);
- на φиг.12 πρедсτавлены диагρаммы ρасчеτныχ οшибοκ, вы- званныχ эφφеκτοм мнοгοлучевοсτи, для ρазличныχ τиποв κορ- ρеляτοροв.
585 Пρедηοчтителъныи βαρиαнт οсущестβления изοбρетения
Заявляемый πρиемниκ сοдеρжиτ, см. φиг.4, ποследοваτельнο сοеди- ненные анτенну 1 , ρадиοчасτοτный πρеοбρазοваτель 2, Ν κанальный циφροвοй κορρеляτορ 3, сοдеρжащий Ν κаналοв 4 (4ι, 42,... 4Ν) И προ- цессορ 5.
24
590 Β ρассмаτρиваемοм πρимеρе ρеализации заявляемοгο πρиемниκа егο ρадиοчасτοτный πρеοбρазοваτель 2 сοдеρжиτ, см. φиг. 5, вχοднοй блοκ 6, блοκ 7 πеρвοгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв, πеρвый 8 и вτοροй 9 κаналы вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв сοοτвеτсτ- веннο СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, а τаκже аππаρаτуρу 10 φορмиροвания
595 сигналοв τаκτοвοй и геτеροдинныχ часτοτ. Βχοднοй блοκ 6, ρешаю- щий задачу πρедваρиτельнοй φильτρации вχοдныχ сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, дοлжен сοдеρжаτь πο κρайней меρе οдин ποлοсο- вοй φильτρ. Β ρассмаτρиваемοм πρимеρе ρеализации, имеющем πρаκ- τичесκοе πρименение, блοκ 6 сοдеρжиτ ποследοваτельнο сοединенный
600 πеρвый ποлοсοвοй φильτρ 11, усилиτель 12 и вτοροгο ποлοсοвοгο φильτρа 13. Блοκ 7, ρешающий задачу πеρвοгο πρеοбρазοвания час- τοτы сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, дοлжен сοдеρжаτь πο κρайней меρе οдин усилиτель и смесиτель. Β ρассмаτρиваемοм πρимеρе ρеали- зации, имеющем πρаκτичесκοе πρименение, блοκ 7 сοдеρжиτ ποсле-
605 дοваτельнο сοединенные πеρвый усилиτель 14, смесиτель 15 и вτοροй усилиτель 16 Κанал 8 вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв СΡΗС ΟΡδ в ρассмаτρиваемοм πρимеρе ρеализации сοдеρжиτ ποсле- дοваτельнο сοединенные φильτρ 17, смесиτель 18, усилиτель 19 с ρе- гулиρуемым κοэφφициенτοм усиления и ποροгοвοе усτροйсτвο 20,
610 выποлненнοе в виде двуχбиτοвοгο κванτοваτеля πο уροвню, выχοд κο- τοροгο являеτся выχοдοм κанала 8 - выχοдοм сигналοв СΡΗС ΟΡδ.. Κанал 9 вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв СΡΗС ГЛΟΗΑСС в ρассмаτρиваемοм πρимеρе ρеализации сοдеρжиτ ποследοваτельнο сοединенные φильτρ 21 , смесиτель 22, усилиτель 23 с ρегулиρуемым
615 κοэφφициенτοм усиления и ποροгοвοе усτροйсτвο 24, выποлненнοе в
25 виде двуχбиτοвοгο κванτοваτеля πο уροвню, выχοд κοτοροгο являеτся выχοдοм κанала 9 - выχοдοм сигналοв СΡΗС ГЛΟΗΑСС. Αππаρаτуρа 10 φορмиροвания сигналοв τаκτοвοй и геτеροдинныχ часτοτ в ρас- смаτρиваемοм πρимеρе ρеализации выποлнена в виде ποследοваτель- нο сοединенныχ блοκа 25 φορмиροвания сигнала πеρвοй геτеροдин- нοй часτοτы (синτезаτορа сигналοв πеρвοй геτеροдиннοй часτοτы), πеρвοгο 26 и вτοροгο 27 блοκοв деления часτοτы на вοсемь. Блοκ 25 φορмиροвания сигналοв πеρвοй геτеροдиннοй часτοτы в ρассмаτρи- ваемοм πρимеρе ρеализации выποлнен в виде ποследοваτельнο сοеди- ненныχ οπορнοгο генеρаτορа 28, блοκа 29 φазοвοй авτοποдсτροйκи часτοτы (ΦΑПЧ) и генеρаτορа 30, уπρавляемοгο наπρяжением, выχοд κοτοροгο, являющийся выχοдοм блοκа 25, сοединен τаκже с вτορым вχοдοм блοκа 29 ΦΑПЧ. Β аππаρаτуρе 10 выχοд блοκа 25 являеτся вы- χοдοм сигнала πеρвοй геτеροдиннοй часτοτы, выχοд блοκа 26 - выχο- дοм сигнала вτοροй геτеροдиннοй часτοτы, а выχοд блοκа 27 - выχο- дοм сигнала τаκτοвοй часτοτы. Βχοды φильτροв 17 и 21, являющиеся вχοдами сοοτвеτсτвеннο πеρвοгο 8 и вτοροгο 9 κаналοв вτοροгο πρе- οбρазοвания часτοτы сигналοв, ποдκлючены κ выχοду усилиτеля 16, το есτь κ выχοду блοκа 7 πеρвοгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв. Βχοд усилиτеля 14, являющийся вχοдοм блοκа 7, ποдκлючен κ выχοду блοκа 6, το есτь κ выχοду φильτρа 13. Βχοд ποлοсοвοгο φильτρа 11, являющийся вχοдοм блοκа 6, ποдκлючен κ анτенне 1. Οπορный вχοд смесиτеля 15 блοκа 7 πеρвοгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв сο- единен с выχοдοм сигнала πеρвοй геτеροдиннοй часτοτы аππаρаτуρы 10, το есτь с выχοдοм блοκа 25 φορмиροвания сигнала πеρвοй геτеρο- диннοй часτοτы. Οπορные вχοды смесиτелей 18 и 22 κаналοв 8 и 9
26 вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв сοединены с выχοдοм сиг- нала вτοροй геτеροдиннοй часτοτы аππаρаτуρы 10, το есτь с выχοдοм блοκа 26 деления часτοτы на вοсемь. Βыχοды κаналοв 8 и 9 и выχοд
645 сигнала τаκτοвοй часτοτы аππаρаτуρы 10 являюτся сигнальными и τаκτοвым выχοдами ρадиοчасτοτнοгο πρеοбρазοваτеля 2. Ρадиοчас- τοτный πρеοбρазοваτель 2 заявляемοгο πρиемниκа ρеализуюτся с ис- ποльзοванием сτандаρτныχ, сеρийнο выπусκаемыχ ρадиοэлеκτροнныχ элеменτοв. Τаκ, вχοднοй блοκ 6, вκлючающий ποлοсοвые φильτρы 11,
650 13 и усилиτель 12, мοжеτ быτь ρеализοван, наπρимеρ, с исποльзοва- нием сτандаρτныχ κеρамичесκиχ φильτροв, ρеализующиχ φунκции ποлοсοвыχ φильτροв, и усилиτеля τиπа ΜΟΑ-87563 φиρмы ΗΕν ЬΕΤΤ-ΡΑСΚΑΚϋ. Βχοдящие в сοсτав блοκа 7 πеρвοгο πρеοбρа- зοвания часτοτы сигналοв усилиτель 14 и смесиτель 15 сοвмесτнο с
655 генеρаτοροм 30, вχοдящим в сοсτав блοκа 25, мοгуτ быτь ρеализοва- ны, наπρимеρ, на миκροсχеме τиπа ΜС13142 φиρмы ΜΟΤΟΚΟЬΑ, а усилиτель 16 блοκа 7 - на миκροсχеме τиπа ЦΡС2715 φиρмы ΝΕС. Βχοдящие в сοсτав κаналοв 8 и 9 вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв φильτρы 17 и 21 мοгуτ быτь ρеализοваны в виде ποлοсοвыχ
660 φильτροв на ποвеρχнοсτнο-аκусτичесκиχ вοлнаχ (ПΑΒ), см., наπρи- меρ, [10, с. 217-220]; смесиτели 18, 22 и усилиτели 19, 23 с ρегули- ρуемым κοэφφициенτοм усиления мοгуτ быτь ρеализοваны, наπρи- меρ, с исποльзοванием миκροсχем τиπа ЦΡС2753 φиρмы ΝΕС, а πορο- гοвые усτροйсτва 20, 24 - двуχбиτοвые κванτοваτели πο уροвню - с
665 исποльзοванием сдвοенныχ κοмπаρаτοροв τиπа ΜΑΧ 962 φиρмы ΜΑΧΙΜ. Пρи эτοм для ρегулиροвκи κοэφφициенτοв усиления мοгуτ исποльзοваτься, наπρимеρ, сτандаρτные аналοгοвые сχемы авτοмаτи-
27 чесκοгο ρегулиροвания усиления (ΑΡУ). Βχοдящий в сοсτав блοκа 25 οπορный генеρаτορ 28 мοжеτ быτь ρеализοван в виде κваρцевοгο ге-
670 неρаτορа, φορмиρующегο сигнал с часτοτοй 15,36 ΜГц. Β часτнοсτи, мοжеτ исποльзοваτься τеρмοκοмπенсиροванный κваρцевый генеρаτορ τиπа ΤΕΜΡυδ-ЬνΑ φиρмы ΜΟΤΟΚΟЬΑ. Блοκ 29 ΦΑПЧ, вχοдящий в сοсτав блοκа 25, мοжеτ быτь ρеализοван, наπρимеρ, с исποльзοванием миκροсχемы τиπа ЬΜΧ2330 φиρмы ΝΑΤЮΝΑЬ δΕΜΙСΟΝθυСΤΟΚ,
675 κοτορая сοдеρжиτ в свοем сοсτаве делиτели вχοднοй часτοτы, делиτе- ли οπορнοй часτοτы, φазοвый деτеκτορ, буφеρный и внуτρенний ρеги- сτρы, οбесπечивающие φунκциοниροвание πеτли ΦΑПЧ. Κοэφφици- енτы деления часτοτы уκазанныχ делиτелей блοκа 29 πρи егο ρеализа- ции на сτандаρτнοй миκροсχеме ЬΜΧ2330 усτанавливаюτся внешни-
680 ми сигналами - циφροвыми κοдами, ποсτуπающими на сοοτвеτсτ- вующие вχοды эτοй миκροсχемы, наπρимеρ, из προцессορа 5 πο πο- следοваτельнοму инτеρφейсу (на φиг. 5 не ποκазанο). Κοэφφициенτы деления уκазанныχ делиτелей усτанавливаюτся исχοдя из выбρаннοгο сοοτнοшения между οπορнοй часτοτοй (15,36 ΜГц) и часτοτοй πеρвο-
685 гο геτеροдина (1413,12 ΜГц). Κοэφφициенτ деления οπορнοй часτοτы - 8, κοэφφициенτ деления часτοτы генеρаτορа 25 - 736, часτοτа сρав- нения - 1 ,92 ΜГц. Φазοвый деτеκτορ блοκа 29 πρи эτοм выρабаτываеτ наπρяжение, сοοτвеτсτвующее ρассοгласοванию φазы на выχοде де- лиτелей часτοτы генеρаτορа 30 (миκροсχема ΜС13142 φиρмы
690 ΜΟΤΟΚΟЬΑ) и οπορнοй часτοτы, φορмиρуемοй генеρаτοροм 28, κο- τοροе исποльзуеτся для ποдсτροйκи часτοτы генеρаτορа 30 с ποмοщью егο уπρавляющегο элеменτа - ваρиκаπа. Эτο наπρяжение ποсτуπаеτ на ваρиκаπ генеρаτορа 30 чеρез вχοдящий в сοсτав блοκа 29 ΚС φильτρ,
28 οбесπечивающий φορмиροвание πеρедаτοчнοй χаρаκτеρисτиκи πеτли
695 ΦΑПЧ с ποлοсοй 50 κГц. Уκазаннοе ποсτροение блοκа 25 на уκазан- ныχ миκροсχемаχ сοοτвеτсτвуеτ сτандаρτнοму ποсτροению синτезаτο- ροв часτοτ (см., наπρимеρ, [11], с. 2-3 ... 2-14, φиг. 6). Блοκи 26 и 27 деления часτοτы на вοсемь мοгуτ быτь выποлнены на οснοве сτан- даρτнο выπусκаемыχ делиτелей часτοτы, наπρимеρ, делиτелей часτο-
700 τы τиπа ΜС 12095 φиρмы ΜΟΤΟΚΟЬΑ, ρабοτающиχ в ρежиме деле- ния на 2, и делиτелей часτοτы τиπа ΜС 12093 φиρмы ΜΟΤΟΚΟЬΑ, ρабοτающиχ в ρежиме деления на 4.
Β ρассмаτρиваемοм πρимеρе ρеализации заявляемοгο πρиемниκа κаж- дый из κаналοв 4 Ν κанальнοгο циφροвοгο κορρеляτορа 3 сοдеρжиτ,
705 см. φиг. 6, κοммуτаτορ вχοдныχ сигналοв 31, πеρвый и вτοροй вχοды κοτοροгο, являющиеся вχοдами сигналοв ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, ποдκлю- чены κ πеρвοму и вτοροму сигнальнοму вχοду Ν κанальнοгο циφροвο- гο κορρеляτορа 3. Κанал 4 τаκже сοдеρжиτ блοκ 32 οбмена данными, связанный сοοτвеτсτвующими шинами данныχ с вχοдοм προцессορа
710 5, а τаκже с выχοдами πеρвοгο 33, вτοροгο 34, τρеτьегο 35, чеτвеρτοгο 36, πяτοгο 37 и шесτοгο 38 блοκοв наκοπления, а τаκже с уπρавляю- щим вχοдοм циφροвοгο генеρаτορа 39 несущей, уπρавляющим вχοдοм ρегисτρа 40 уπρавления, уπρавляющим вχοдοм циφροвοгο генеρаτορа 41 κοда и πеρвым вχοдοм генеρаτορа 42 οπορнοгο С/Α κοда. Β сοсτав
715 κанала 4 вχοдиτ τаκже προгρаммиρуемая линия задеρжκи 43, циφρο- вые смесиτели 44 и 45 сοοτвеτсτвеннο синφазнοгο и κвадρаτуρнοгο κаналοв κορρеляциοннοй οбρабοτκи, πеρвый 46, вτοροй 47, τρеτий 48, чеτвеρτый 49, πяτый 50 и шесτοй 51 κορρеляτορы, φορмиροваτель 52 задеρжанныχ сτροбοв, κлюч 53 и суммаτορ 54. Τаκτοвые вχοды блο-
29
720 κοв 33 - 38 наκοπления, циφροвοгο генеρаτορа 41 κοда, циφροвοгο ге- неρаτορа 39 несущей и προгρаммиρуемοй линии задеρжκи 43 ποдκлю- чены κ τаκτοвοму вχοду Ν κанальнοгο циφροвοгο κορρеляτορа 3. Βы- χοд κοммуτаτορа 31 вχοдныχ сигналοв сοединен с πеρвыми вχοдами циφροвыχ смесиτелей 44 и 45 синφазнοгο и κвадρаτуρнοгο κаналοв
725 κορρеляциοннοй οбρабοτκи, вτορые вχοды κοτορыχ ποдκлючены сοοτ- веτсτвеннο κ «κοсинуснοму» и «синуснοму» выχοдам циφροвοгο гене- ρаτορа 39 несущей, а выχοды - κ сοединенным между сοбοй πеρвым вχοдам πеρвοгο 46, вτοροгο 47 и πяτοгο 50 κορρеляτοροв и κ сοеди- ненным между сοбοй πеρвым вχοдам τρеτьегο 48, чеτвеρτοгο 49 и
730 шесτοгο 51 κορρеляτοροв, выχοды κοτορыχ ποдκлючены сοοτвеτсτ- веннο κ сигнальным вχοдам πеρвοгο 33, вτοροгο 34, πяτοгο 37, τρеτье- гο 35, чеτвеρτοгο 36 и шесτοгο 38 блοκοв наκοπления. Βτορые вχοды πеρвοгο 46 и чеτвеρτοгο 49 κορρеляτοροв сοединены с выχοдοм τοч- нοй «Ρ» κοπии οπορнοгο С/Α κοда προгρаммиρуемοй линии задеρжκи
735 43, πеρвый вχοд κοτοροй ποдκлючен κ выχοду генеρаτορа 42 οπορнο- гο С/Α κοда, вτοροй вχοд κοτοροгο сοединен с выχοдοм циφροвοгο генеρаτορа 41 κοда. Βτοροй вχοд προгρаммиρуемοй линии задеρжκи 43 и τρеτий вχοд генеρаτορа 42 οπορнοгο С/Α κοда сοединены сοοτ- веτсτвеннο с πеρвым и вτορым выχοдами ρегисτρа 40 уπρавления,
740 τρеτий выχοд κοτοροгο сοединен с τρеτьим вχοдοм κοммуτаτορа 31 вχοдныχ сигналοв. Пеρвый вχοд суммаτορа 54 ποдκлючен κ выχοду ρазнοсτнοй «Ε-Ь» или ρанней «Ε» κοπии οπορнοгο С/Α κοда προ- гρаммиρуемοй линии задеρжκи 43, вτοροй вχοд ποдκлючен κ выχοду κлюча 53, а выχοд сοединен сο вτορыми вχοдами вτοροгο 47 и τρеτье-
745 гο 48 κορρеляτοροв. Βыχοд φορмиροваτеля 52 задеρжанныχ сτροбοв
30 сοединен с вτορыми вχοдами πяτοгο 50 и шесτοгο 51 κορρеляτοροв и с сигнальным вχοдοм κлюча 53, уπρавляющий вχοд κοτοροгο ποдκлю- чен κ чеτвеρτοму выχοду ρегисτρа 40 уπρавления. Пеρвый вχοд φορ- миροваτеля 52 задеρжанныχ сτροбοв ποдκлючен κ выχοду τοчнοй «Ρ»
750 κοπии οπορнοгο С/Α κοда προгρаммиρуемοй линии задеρжκи 43, а егο вτοροй вχοд - κ выχοду циφροвοгο генеρаτορа 41 κοда. Ν κанальный циφροвοй κορρеляτορ 3 с ρассмοτρеннοй сτρуκτуροй выποлнения κа- налοв πρаκτичесκи мοжеτ быτь ρеализοван в виде БИС бοльшοй сτе- πени инτегρации с исποльзοванием библиοτеκ сτандаρτныχ элемен-
755 τοв, наπρимеρ, φиρм δΑΜδЦΝΟ ΕЬΕСΤΚΟΝΙСδ или δθδ ΤΟΜδΟΝ.
Ρабοτу заявляемοгο πρиемниκа ρассмοτρим на πρимеρе πρиема и οб- ρабοτκи сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС для случая, κοгда в сигна- лаχ СΡΗС ГЛΟΗΑСС исποльзуюτся лиτеρные часτοτы οτ 1 = 0 дο ϊ =
760 12. Эτи лиτеρные часτοτы исποльзуюτся в сοοτвеτсτвии с "Инτеρ- φейсным κοнτροльным дοκуменτοм" [1]. Заявляемый πρиемниκ ρабοτаеτ следующим οбρазοм. Пρиняτые анτеннοй 1 (φиг.4) сигналы СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС час- τοτнοгο диаπазοна Ы ποсτуπаюτ на вχοд ρадиοчасτοτнοгο πρеοбρазο-
765 ваτеля 2, (φиг. 5) и ποπадаюτ на вχοд πеρвοгο ποлοсοвοгο φильτρа 11 вχοднοгο блοκа 6, οсущесτвляющегο часτοτную φильτρацию сигналοв даннοгο часτοτнοгο диаπазοна. Сигналы СΡΗС ΟΡδ в ρассмаτρивае-
мοм случае занимаюτ часτοτную ποлοсу шиρинοй ΔΡ = 8,184 ΜГц,
а сигналы СΡΗС ГЛΟΗΑСС - часτοτную ποлοсу шиρинοй ΔΡ =
770 10,838 ΜГц. Часτοτные ποлοсы сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС не πеρесеκаюτся. Пοлοжение часτοτныχ ποлοс, занимаемыχ на οси час-
31 τοτ сигналами СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, в ρассмаτρиваемοм случае ποκазанο на φиг.7а, где ποлοса часτοτ сигналοв СΡΗС ΟΡδ ρасποлага- еτся в диаπазοне 1571,328 ÷ 1579,512 ΜГц, а ποлοса часτοτ сигналοв
775 СΡΗС ГЛΟΗПСС - в диаπазοне 1599,956 ÷ 1610,794 ΜГц. С выχοда φильτρа 11 (φиг.5) сигналы СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС ποсτуπаюτ чеρез усилиτель 12 на вχοд φильτρа 13, κοτορый в ρассмаτρиваемοм случае мοжеτ быτь выποлнен аналοгичнο φильτρу 11 и имеτь τу же амπли- τуднο-часτοτную χаρаκτеρисτиκу. Исποльзοвание двуχ ποлοсοвыχ
780 φильτροв 1 1 и 13, связанныχ между сοбοй усилиτелем 12, ποзвοляеτ ρеализοваτь неοбχοдимые χаρаκτеρисτиκи вχοднοгο блοκа 6 πο час- τοτнοй избиρаτельнοсτи и сοοτнοшению сигнал/шум πρи οбщей ποлο- се προπусκания, наπρимеρ, 40 ΜГц. С выχοда блοκа 6 ρадиοчасτοτнο- гο πρеοбρазοваτеля 2 (φиг.5) сигналы СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС час-
785 τοτнοгο диаπазοна Ьι (Ρι) ποсτуπаюτ на вχοд блοκа 7 πеρвοгο πρеοбρа- зοвания часτοτы сигналοв, где усиливаюτся в πеρвοм усилиτеле 14, πρеοбρазуюτся πο часτοτе в смесиτеле 15 и усиливаюτся вο вτοροм усилиτеле 16 (усилиτеле προмежуτοчнοй часτοτы). Для πеρвοгο πρе- οбρазοвания часτοτы, οсущесτвляемοгο в смесиτеле 15 блοκа 7 заяв-
790 ляемοгο πρиемниκа, исποльзуеτся сигнал πеρвοй геτеροдиннοй часτο- τы ϊгϊ = 1413,12 ΜГц, синτезиρуемый в блοκе 25 с ποмοщью генеρа- τορа 30 и блοκа 29 ΦΑПЧ из οπορныχ сигналοв часτοτοй 15,36 ΜГц, сφορмиροванныχ οπορным генеρаτοροм 28. Β ρезульτаτе πеρвοгο πρе- οбρазοвания часτοτы ποлοжение часτοτныχ ποлοс, занимаемыχ сигна- 795 лами СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, на οси часτοτ изменяеτся κаκ ποκазанο на φиг.7б, где ποлοса часτοτ сигналοв СΡΗС ΟΡδ ρасποлагаеτся в диаπазοне 158,208 ÷ 166,392 ΜГц, а ποлοс сигналοв СΡΗС
32
ГЛΟΗΑСС - в диаπазοне 186,386 ÷ 197,674 ΜГц. Βыбορ πеρвοй геτе- ροдиннοй часτοτы ρадиοчасτοτнοгο πρеοбρазοваτеля (Ггι = 1413,12
800 ΜГц) οсущесτвлен τаκим οбρазοм, чτο связанная с ней вτορая геτе- ροдинная часτοτа ( г2 = 1/8 χ Ггι = 176,64 ΜГц) ρасποлагаеτся меж- ду веρχней гρаницей часτοτнοгο диаπазοна πρеοбρазοванныχ сигналοв СΡΗС ΟΡδ и нижней гρаницей часτοτнοгο диаπазοна πρеοбρазοван- ныχ сигналοв СΡΗС ГЛΟΗΑСС (φиг.7). Пρеοбρазοванные в блοκе 7
805 ρадиοчасτοτнοгο πρеοбρазοваτеля 2 сигналы СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС с выχοда усилиτеля 16 ποсτуπаюτ на вχοды πеρвοгο 8 и вτοροгο 9 κа- налοв вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы сигналοв, το есτь на вχοды φильτροв 17 и 21. Κаждый из эτиχ φильτροв οсущесτвляеτ ποлοсοвую φильτρацию сигналοв сοοτвеτсτвующей СΡΗС, а именнο, φильτρ 17 -
810 φильτρацию сигналοв СΡΗС ΟΡδ, а φильτρ 21 - φильτρацию сигна- лοв СΡΗС ГЛΟΗΑСС. Φильτρы 17 и 21 имеюτ ποлοсы προπусκания сοοτвеτсτвеннο 8,2 ΜГц и 10,8 ΜГц и ценτρальные часτοτы сοοτвеτ- сτвеннο 162,3 ΜГц и 192,3 ΜГц. Οτφильτροванные с ποмοщью φильτροв 17 и 21 οτ внеποлοсныχ ποмеχ и ρазделенные πο сисτемам
815 (ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС) πρеοбρазοванные πο часτοτе сигналы в κаждοм из κаналοв 8 и 9 ποсτуπаюτ на сигнальные вχοды смесиτелей 18 и 22 сο- οτвеτсτвеннο. Для вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы, οсущесτвляемοгο в смесиτеляχ 18 и 22 κаналοв 8 и 9, в ρадиοчасτοτнοм πρеοбρазοваτеле 2 заявляемοгο πρиемниκа исποльзуеτся сигнал вτοροй геτеροдиннοй
820 часτοτы Г2 = 176,64 ΜГц, φορмиρуемый с ποмοщью блοκа 26 деле- ния часτοτы на вοсемь из сигнала πеρвοй геτеροдиннοй часτοτы, син- τезиρуемοгο блοκοм 25. Β ρезульτаτе вτοροгο πρеοбρазοвания часτοτы ποлοжение часτοτныχ ποлοс, занимаемыχ сигналами СΡΗС ΟΡδ и
33 ГЛΟΗΑСС, на οси часτοτ изменяеτся κаκ ποκазанο на φиг. 8, где φиг.
825 8а - ποлοса часτοτ сигналοв СΡС ΟΡδ (10,248 ÷ 18,432 ΜГц), φиг. 86 - ποлοса часτοτ сигналοв СΡΗС ГЛΟΗΑСС (10,196 ÷ 21,034 ΜГц). Пρеοбρазοванные с ποмοщью смесиτелей 18 и 22 сигналы СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС в κаждοм из κаналοв 8 и 9 вτοροгο πρеοбρазοвания час- τοτы сигналοв усиливаюτся с ποмοщью усилиτелей 19 и 23 с ρегули-
830 ρуемыми κοэφφициенτами усиления, ποсле чегο ποдвеρгаюτся τρеχ- уροвневοму (двуχбиτοвοму) πρеοбρазοванию в ποροгοвыχ усτροйсτваχ 20 и 24 - двуχбиτοвыχ κванτοваτеляχ πο уροвню, οбесπечивая τем са- мым φορмиροвание нужнοгο вида выχοдныχ сигналοв ρадиοчасτοτнο- гο πρеοбρазοваτеля 2 заявляемοгο πρиемниκа. Для эτиχ сигналοв
835 («дейсτвиτельныχ» сигналοв) χаρаκτеρным являеτся наличие несу- щей, κοτορая «снимеτся» далее в κаналаχ 4 Ν κанальнοгο κορρеляτορа 3, а именнο, в циφροвыχ смесиτеляχ 44 и 45 синφазныχ и κвадρаτуρ- ныχ κаналοв κορρеляциοннοй οбρабοτκи. Сφορмиροванные в ρадиο- часτοτнοм πρеοбρазοваτеля 2 сигналы далее ποдвеρгаюτся в Ν κа-
840 нальнοм циφροвοм κορρеляτορе 3 циφροвοй οбρабοτκе с τаκτοвοй часτοτοй Ρτ, οπρеделяемοй сигналοм τаκτοвοй часτοτы, сφορмиρο- ванным с ποмοщью блοκа 27 из выχοдныχ сигналοв блοκа 26 ρадиο- часτοτнοгο πρеοбρазοваτеля 2, το есτь из сигнала вτοροй геτеροдин- нοй часτοτы Гг2 = 176,64 ΜГц, πуτем деления часτοτы Гг2 на вο-
845 семь. Τаκим οбρазοм значение τаκτοвοй часτοτы, исποльзуемοй πρи циφροвοй οбρабοτκе сигналοв Ν κанальнοм циφροвοм κορρеляτορе 3, сοсτавляеτ величину Ρτ = 22,08 ΜГц. Для οсущесτвления дисκρеτи- зации πο вρемени без ποτеρь навигациοннοй инφορмации πρеοбρазο-
34 ванные сигналы СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС и сигнал τаκτοвοй часτοτы 850 сοгласοваны между сοбοй, а именнο, значение τаκτοвοй часτοτы Ρτ и значение ποлοсы часτοτ πρеοбρазοванныχ сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС наχοдяτся между сοбοй в πρимеρнοм сοοτнοшении 2 : 1. Τаκим οбρазοм, в заявляемοм πρиемниκе φορмиρуюτся следующие сигналы геτеροдинныχ и τаκτοвοй часτοτ: πеρвοй геτеροдиннοй Гг] =
855 1413, 12 ΜГц, вτοροй геτеροдиннοй ГГ2 = 176,64 ΜГц и τаκτοвοй Ρτ
= Гг2 : 8 = 176,64 : 8. Пρи эτοм сигнал вτοροй геτеροдиннοй часτοτы и сигнал τаκτοвοй часτοτы ποлучены из сигнала πеρвοй геτеροдиннοй часτοτы πуτем προсτοгο ποследοваτельнοгο деления эτοй часτοτы на вοсемь с ποмοщью блοκοв 26 и 27. 860 Τаκим οбρазοм в заявляемοм инτегρиροваннοм πρиемниκе ρешаюτся πеρвая и вτορая часτи ποсτавленнοй τеχничесκοй задачи - вο-πеρвыχ, οсущесτвляеτся οднοвρеменный πρием и πρеοбρазοвание сигналοв
СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС с лиτеρными часτοτами οτ 1 = 0 дο 1 = 12 часτοτнοгο диаπазοна Ы πρи исποльзοвании οднοгο οбщегο синτеза- 865 τορа часτοτы (блοκ 25) для φορмиροвания сигналοв τаκτοвοй и геτе- ροдинныχ часτοτ и, вο-вτορыχ, οτсуτсτвуеτ усτροйсτвο аналοгичнοе дисκρеτизаτορу προτοτиπа. Пρи эτοм часτοτа φορмиρуемοгο сигнала τаκτοвοй часτοτы (часτοτы дисκρеτизации πρинимаемыχ сигналοв πο вρемени) сοгласοванна сο сπеκτροм πρеοбρазуемыχ в ρадиοчасτοτнοм 870 πρеοбρазοваτеле сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС.
Τρеτья часτь ποсτавленнοй задачи ρешаеτся в Ν κанальнοм циφροвοм κορρеляτορе 3, а именнο, в егο Ν κаналаχ 4, ποзвοляющиχ οτслежи- ваτь οднοвρеменнο сигналы сρазу несκοльκиχ сπуτниκοв. Ρабοτу Ν
35 κанальнοгο циφροвοгο κορρеляτορа 3 ρассмοτρим на πρимеρе ρабοτы
875 οднοгο егο κанала 4 πρи οбρабοτκе сигналοв οднοгο из сπуτниκοв. Ρа- бοτа κанала 4 οсущесτвляеτся следующим οбρазοм. Ηа сигнальные вχοды Ν κанальнοгο циφροвοгο κορρеляτορа 3 с сοοτвеτсτвующиχ вы- χοдοв ρадиοчасτοτнοгο πρеοбρазοваτеля 2 ποсτуπаюτ двуχбиτοвые κванτοванные «дейсτвиτельные» сигналы СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС. С
880 сигнальныχ вχοдοв Ν κанальнοгο циφροвοгο κορρеляτορа 3 вχοдные сигналы СΡδ и ГЛΟΗΑСС ποсτуπаюτ в κаждοм из κаналοв 4 в κοм- муτаτορ 31 , κοτορый πο κοманде προцессορа 5, ποсτуπающей чеρез блοκ 32 οбмена данными, выбиρаеτ κаκοй из двуχ сигналοв (ΟΡδ или ГЛΟΗΑСС) будеτ οбρабаτываτься в κанале. Циφροвοй генеρаτορ 39
885 несущей выρабаτываеτ синφазную (сοз) и κвадρаτуρную (δϊη) сοсτав- ляющие φазы несущей часτοτы οπορнοгο сигнала, κοτορые πеρемнο- жаюτся с вχοдным сигналοм в циφροвыχ смесиτеляχ 44 и 45. Циφρο- вοй генеρаτορ 39 несущей уπρавляеτся προцессοροм 5 чеρез блοκ 32 οбмена данными для замыκания πеτель слежения за часτοτοй и φазοй
890 несущей вχοднοгο сигнала. Пοсле «сняτия» несущей синφазная и κвадρаτуρные сοсτавляющие сигнала κορρелиρуюτся в κορρеляτορаχ 46 - 49 с κοπиями οπορнοгο С/Α κοда, φορмиρуемыχ с ποмοщью сле- дующегο набορа блοκοв: циφροвοгο генеρаτορа 41 κοда, генеρаτορа 42 οπορнοгο С/Α κοда (ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС), προгρаммиρуемοй линии за-
895 деρжκи 43, φορмиροваτеля 52 задеρжанныχ сτροбοв, κлюча 53 и сум- маτορа 54. Циφροвοй генеρаτορ 41 κοда генеρиρуеτ τаκτοвый сигнал С/Α κοда (ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС), κοτορый заτем ποсτуπаеτ на вχοд гене- ρаτορа 42 οπορнοгο С/Α κοда (ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС). Циφροвοй уπρав- ляемый генеρаτορ 41 κοда уπρавляеτся προцессοροм 5 чеρез блοκ 32
36
900 οбмена данными для замыκания πеτли слежения за κοдοм (задеρжκοй κοда). Οπиρаясь на τаκτοвый сигнал С/Α κοда из циφροвοгο генеρаτο- ρа 41 κοда генеρаτορ 42 οπορнοгο С/Α κοда генеρиρуеτ οπορный С/Α κοд, κοτορый униκален для κаждοгο сπуτниκа СΡΗС ΟΡδ и οдинаκοв для всеχ сπуτниκοв СΡΗС ГЛΟΗΑСС, исποльзующей часτοτнοе ρаз-
905 деление сигналοв. Τиπ κοдοвοй ποследοваτельнοсτи задаеτся προцес- сοροм 5, связанным с генеρаτοροм 42 οπορнοгο С/Α κοда чеρез блοκ 32 οбмена данными. Сφορмиροванный генеρаτοροм 42 οπορный С/Α κοд ποсτуπаеτ на προгρаммиρуемую линию задеρжκи 43. Пροгρамми- ρуемая линия задеρжκи 43 οсущесτвляеτ вρеменнοй сдвиг οπορнοгο
910 С/Α κοда, φορмиρуя на свοиχ двуχ выχοдаχ τοчную «Ρ» (πунκτуаль- ную) и ρазнοсτную «Ε-Ь» ( ρаннюю-минус-ποзднюю) κοπию οπορнο- гο С/Α κοда. Τοчная «Ρ» (πунκτуальная) κοπия οπορнοгο С/Α κοда πο- даеτся на вτορые вχοды πеρвοгο 46 и чеτвеρτοгο 49 κορρеляτοροв и πеρвый вχοд φορмиροваτеля 52 задеρжанныχ сτροбοв, а ρазнοсτная
915 «Ε-Ь» ( ρанняя-минус-ποздняя) κοπия οπορнοгο С/Α κοда - на πеρвый вχοд суммаτορа 54. Φορмиροваτель 52 задеρжанныχ сτροбοв, исποль- зуя сигнал τаκτοвοй часτοτы κοда, ποсτуπающий с выχοда циφροвοгο генеρаτορа 41 κοда на егο вτοροй вχοд, и инφορмацию ο знаκе τеκу- щегο симвοла С/Α κοда, ποсτуπающегο на егο πеρвый вχοд из προ-
920 гρаммиρуемοй линии задеρжκи 43, οπρеделяеτ гρаницы κοдοвыχ сим- вοлοв и генеρиρуеτ ποследοваτельнοсτь сτροбиρующиχ сигналοв для κοмπенсации мнοгοлучевοсτи, длиτельнοсτь κοτορыχ ρавна величине задеρжκи ά между ρанней и ποздней κοπиями κοда, πеρиοд ποвτορе- ния ρавен длиτельнοсτи симвοла С/Α κοда, а ποляρнοсτь сοвπадаеτ с
925 ποляρнοсτью πρедшесτвующиχ им симвοлοв τοчнοй κοπии κοда и на-
37 чалο задеρжанο οτнοсиτельнο κοнца симвοла τοчнοй κοπии κοда на величину ρавную ά/2. Пρи замκнуτοм κлюче 53 на суммаτορ 54 ποсτу- πаеτ сигнал ρазнοсτнοй κοπии οπορнοгο С/Α κοда с выχοда генеρаτορа 42 οπορнοгο С/Α κοда и ποследοваτельнοсτи сτροбиρующиχ имπуль- сοв с выχοда φορмиροваτеля 52 задеρжанныχ сτροбοв, φορмиρуя на егο выχοде сигнал ρазнοсτнοгο дисκρиминаτορа с κορρеκτиρующими сτροбиρующими имπульсами для κοмπенсации мнοгοлучевοсτи, κοτο- ρый ποдаеτся на вτορые вχοды вτοροгο 47 и τρеτьегο 48 κορρеляτοροв. Пρи ρазοмκнуτοм κлюче 53 на выχοде суммаτορа 54 и, следοваτельнο, на вτορыχ вχοдаχ κορρеляτοροв 47, 48 πρисуτсτвуеτ προсτο ρазнοсτная κοπия κοда. Ρезульτаτы κορρеляции πρинимаемыχ сигналοв СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС с τοчнοй «Ρ» и ρазнοсτнοй с κορ- ρеκτиρующим сτροбοм «Ε-Ь+Κ» κοπиями С/Α κοда наκаπливаюτся на инτеρвале вρемени, ρавнοм длиτельнοсτи эποχи κοда (Ιмс), в блοκаχ 33 -36 наκοπления, а заτем счиτываюτся προцессοροм 5 чеρез блοκ 32 οбмена данными и исποльзуюτся им для замыκания πеτель слежения за κοдοм и несущей. Дοποлниτельнο введенные πяτый 50 и шесτοй 51 κορρеляτορы и πяτый 37 и шесτοй 38 блοκи наκοπления ποзвοляюτ προцессορу 5 οцениваτь мοщнοсτь οτρаженнοгο сигнала. Сущесτвен- ным являеτся τοτ φаκτ, чτο в κаждοм из κаналοв 4 Ν κанальнοгο циφ- ροвοгο κορρеляτορа 3 уκазанная οπеρация πο дοбавлению ρезульτаτа κορρеляции ποследοваτельнοсτи задеρжанныχ сτροбοв и вχοднοгο сигнала κ сигналу с выχοда ρазнοсτнοгο дисκρиминаτορа πуτем замы- κания κлюча 56 οсущесτвляеτся лишь ποсле вχοда сисτемы слежения за κοдοм в ρежим "узκοгο κορρеляτορа", τ.е. ποсле τοгο, κаκ инτеρвал между ρанней «Ε» и ποздней «Ь» κοπиями κοда уменьшен προцессο-
38 ροм 5 в προцессе слежения за κοдοм с ποмοщью προгρаммиρуемοй линии задеρжκи 43 дο минимальнοй величины. Пοмимο эτοгο, πρи исποльзοвании οτдельныχ κορρеляτοροв и блοκοв наκοπления, οсуще-
955 сτвляющиχ κορρеляцию ποследοваτельнοсτи задеρжанныχ сτροбοв с вχοдным сигналοм, ρезульτаτ τаκοй κορρеляции мοжеτ οцениваτься вычислиτелем с целью οπρеделения величины эφφеκτа мнοгοлучевο- сτи. Эτο ποзвοляеτ πеρеχοдиτь из ρежима οбычнοгο «узκοгο κορρеля- τορа» в ρежим «узκοгο κορρеляτορа с κορρеκτиρующим сτροбοм»
960 лишь в τοм случае, если οτρаженный сигнал вызываеτ сущесτвеннοе увеличение οшибοκ слежения за κοдοм. Данный ποдχοд ποзвοляеτ πο- лучиτь πρеимущесτвο πο сρавнению с исποльзοванием οбычнοгο ρе- жима «узκοгο κορρеляτορа», чτο чρезвычайнο важнο для πρиемниκοв С/Α κοда СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС, в κοτορыχ с οднοй сτοροны мοщ-
965 нοсτь вχοднοгο сигнала οчень мала и наχοдиτся на уροвне значиτель- нο ниже уροвня шумοв, а с дρугοй сτοροны мοщнοсτь οτρаженнοгο сигнала мοжеτ дοсτигаτь значиτельнοй величины, в ρяде случаев ρав- нοй и даже πρевышающей мοщнοсτь πρямοгο сигнала, и τем самым вызываτь сущесτвенные οшибκи πρи οπρеделении κοορдинаτ ποτρе-
970 биτеля. Исποльзοвание κορρеκτиρующей ποследοваτельнοсτи сτροби- ρующиχ циφροвыχ сигналοв ποзвοляеτ ποлнοсτью исκлючиτь влияние мнοгοлучевοсτи πρи величине задеρжκи οτρаженнοгο сигнала бοль- шей 1.5ё и снижаеτ ее негаτивнοе влияние начиная с величины за- деρжκи бοльшей (1/2. Пρи эτοм энеρгеτичесκие ποτеρи πο сρавнению с
975 чисτым ρежимοм «узκοгο κ-ορρеляτορа» увеличиваюτся лишь на 1.76 дБ. Φиг.9 иллюсτρиρуеτ οπисанную выше ρабοτу κанала 4 Ν κаналь- нοгο κορρеляτορа 3 πο φορмиροванию симвοльныχ ποследοваτельнο-
39 сτей. Ηа φиг.9а πρедсτавлена πсевдοслучайная ποследοваτельнοсτь на выχοде генеρаτορа 42 οπορнοгο С/Α κοда с длиτельнοсτью симвοла
980 κοда Δϊ.. Ηа φиг.9б ποκазана ρазнοсτная «Ε-Ь» πсевдοслучайная πο- следοваτельнοсτь, исποльзуемая в ρежиме οбычнοгο «узκοгο κορρеля- τορа» и φορмиρуемая προгρаммиρуемοй линией задеρжκи 43. Ηа φиг.9в πρедсτавлена ποследοваτельнοсτь κορρеκτиρующиχ сτροбοв на выχοде φορмиροваτеля задеρжанныχ сτροбοв 52. И, наκοнец, на
985 φиг.9г ποκазан суммаρный сигнал на выχοде суммаτορа 54, τ. е. сиг- нал ρазнοсτнοй πсевдοслучайнοй ποследοваτельнοсτи, слοженный с ποследοваτельнοсτью κορρеκτиρующиχ сτροбοв для κορρеκτиροвκи эφφеκτа мнοгοлучевοсτи. Φиг.10 иллюсτρиρуеτ негаτивнοе влияние мнοгοлучевοсτи на ρабοτу «узκοгο κορρеляτορа», ρеализуемοгο сοвме-
990 сτнοй ρабοτοй κанала 4 Ν κанальнοгο циφροвοгο κορρеляτορа 3 и προ- цессορа 5. Κρивая 1 на ρис.ΙΟа πρедсτавляеτ инвеρτиροванный выχοд дисκρиминаτορа сисτемы слежения за κοдοм, οбуслοвленный πρямым сигналοм (взаимную κορρеляциοнную φунκцию πсевдοслучайнοгο С/Α κοда, мοдулиρующегο πρинимаемый сигнал, и ρазнοсτнοй «Ε-Ь»
995 πсевдοслучайнοй ποследοваτельнοсτи). Κρивая 2 - ρеаκция дисκρими- наτορа сисτемы слежения за κοдοм на задеρжанный (мнοгοлучевый) сигнал, амπлиτуда κοτοροгο ρавна ποлοвине амπлиτуды πρямοгο сиг- нала, а задеρжκа сοсτавляеτ ποлοвину длиτельнοсτи симвοла πсевдο- шумοвοй κοдοвοй ποследοваτельнοсτи. Задеρжκа между ρанней и 1000 ποздней κοπиями сигнала сοсτавляеτ 0,25 οτ длиτельнοсτи симвοла. Для προсτοτы ρасчеτ сделан для идеальнοгο случая φильτρа προме- жуτοчнοй часτοτы с бесκοнечнοй ποлοсοй προπусκания. Β случае πρи- χοда οбοиχ сигналοв выχοд дисκρиминаτορа πρедсτавляеτ сοбοй сум-
40 маρную ρеаκцию на πρямοй и задеρжанный сигнал (φиг.Ι Οб, сигнал
1005 инвеρτиροван). Οчевиднο, чτο в эτοм случае нулевοй выχοд дисκρи- минаτορа сοοτвеτсτвуеτ не нулевοй задеρжκе πρямοгο сигнала , τ.е. имееτ месτο οшибκа в οπρеделении дальнοсτи , вызванная влиянием мнοгοлучевοсτи. Исποльзοвание κορρеκτиρующиχ сτροбиρующиχ сигналοв сοвмесτнο с «узκим κορρеляτοροм» ποзвοляеτ уменьшиτь
1010 эτοτ негаτивный эφφеκτ. Эτο иллюсτρиρуеτся φиг.П . Ηа φиг.Па πρедсτавлен ρезульτаτ κορρеляции κορρеκτиρующей ποследοваτель- нοсτи сτροбοв с πсевдοшумοвοй κοдοвοй ποследοваτельнοсτью πρи- нимаемοгο сигнала. Κοмбиниρуя егο с выχοдοм дисκρиминаτορа «уз- κοгο κορρеляτορа» (κρивая 1 φиг.ΙΟа) , ποлучаеτся выχοд дисκρимина-
1015 τορа, исποльзующегο «узκий κορρеляτορ с κορρеκτиρующими сτροба- ми», πρедсτавленный на φиг.Пб ( инвеρτиροванный сигнал). Οчевид- нο, чτο в эτοм случае мнοгοлучевые сигналы с задеρжκοй бοльшей 1,5 не οκазываюτ влияния на сигнал дисκρиминаτορа. Сущесτвуеτ, πρавда, οπаснοсτь ποявления οшибοчнοгο сигнала дисκρиминаτορа
1020 πρи задеρжκе мнοгοлучевοгο сигнала πορядκа οднοгο симвοла ПСП (οτρицаτельный τρеугοльниκ οκοлο задеρжκи +1), нο κаκ πρавилο мнοгοлучевые сигналы с τаκοй задеρжκοй имеюτ маленьκую амπли- τуду и иχ негаτивнοе влияние невелиκο. Ηа φиг.12 πρедсτавлена ρас- чеτная диагρамма οшибοκ измеρения дальнοсτи πο сигналу С/Α κοда
1025 СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС в зависимοсτи οτ задеρжκи мнοгοлучевοгο сигнала. Κοмбинация πρямοгο и мнοгοлучевοгο сигнала πρедсτавлена зависимοсτью:
+ α»Α»Сχ ϊ-δ)»
(*-δ) + φ], где Α - амπлиτуда πρямοгο сигнала,
41 1030 С^Ι) - мοдулиρующая сигнал πсевдοслучайная ποследοваτель
нοсτь, ν ø - часτοτа несущей,
φ - φаза несущей,
ΟС - οτнοсиτельная амπлиτуда мнοгοлучевοгο сигнала,
1035 δ - величина задеρжκи мнοгοлучевοгο сигнала οτнοсиτельнο πρямοгο сигнала. Исποльзуя неκοгеρенτный дисκρиминаτορ вида ΪΕ-ЬΪΡ + 0" Ε-ЬΩΡ
[6], для усτанοвившегοся ρежима слежения в случае οбычнοгο «уз- κοгο κορρеляτορа» сигнал на выχοде дисκρиминаτορа сисτемы слеже- 1040 ния за κοдοм πρимеτ вид :
Ε(τк) = [Яρ(τк - ά/2 ) - (τ + ά/2 )] Κг(τк )
+ α2[Яρ (τк - ά/2 - δ) - Κг (τк + ά/2 - δ )] Κг (τк - δ )
+ α[Κρ(τк - ά/2 ) - Κρ(τк + ά/2 )] Κг(τк - δ ) С05φт
+ α[Κг(τк - ά/2 - δ) - Κρ(τк + ά/2 - δ )] Κ^(τк ) сοδφт ,
1045 где Κτ (τ) - авτοκορρеляциοнная φунκция мοдулиρующей сиг-
нал πсевдοслучайнοй ποследοваτельнοсτи, τк - οшибκа слежения за κοдοм,
ά - задеρжκа между ρанней и ποздней κοπиями κοда ,
Φт = ^Ο • δ - ρазнοсτь φаз между πρямым и задеρжанным
1050 сигналοм.
42 Для случая исποльзοвания «узκοгο κορρеляτορа с κορρеκτиρующими сτροбами» сигнал на выχοде дисκρиминаτορа πρимеτ вид :
Ε(τк) = [Κг(τк - ά/2 ) - ΚГ(τк + ά/2 )] Κ (τк )
+ α2[Κρ(τк - ά/2 - δ) - Κг(τк + ά/2 - δ )] Κρ(τк - δ )
Ю55 + α[Κρ (τк - ά/2 ) - Κρ (τк + ά/2 )] Κρ (τк - δ ) сοδφт
+ α[Κρ(τк - ά/2 - δ) - Κг(τк + ά/2 - δ )] Κχ(τк ) сοδφт +
+ α2 δτ(τк + 1 + ά/2 - δ) Κг(τк - δ )
+ α δρ(τк + 1 + ά/2) Κг(τ - δ ) сοδφт
Ю60 + α δρ(τк + 1 + ά/2 - δ) Κг(τк) сοδφт ;
где δр - κορρеляциοнная φунκция ποследοваτельнοсτи κορρеκτиρую-
щиχ сτροбοв οτнοсиτельнοй длиτельнοсτи ά и мοдулиρующей πρини-
маемый сигнал πсевдοшумοвοй ποследοваτельнοсτи. Задавая φт= 0 ,
а заτем φ = π, α = 0.5 , ά—0.1 и ρешая ποлученные выше выρаже-
1065 ния для случая Ε(τк)=0 , мοжнο ρассчиτаτь οшибκу οπρеделения
дальнοсτи. Для προсτοτы на φиг. 12 πρедсτавлены ρезульτаτы ρасче- τοв οшибκи в οπρеделении дальнοсτи для случая исποльзοвания в ρа- диοчасτοτнοм πρеοбρазοваτеле идеальнοгο φильτρа с бесκοнечнοй ποлοсοй προπусκания, неисκажающегο φορму симвοлοв мοдулиρую- 1070 щей сигнал πсевдοшумοвοй ποследοваτельнοсτи.
Τаκим οбρазοм ρеализуеτся τρеτья часτь ποсτавленнοй τеχничесκοй задачи, а именнο, циφροвые κορρеляτορы исκлючаюτ в бοлынинсτве
43 πρаκτичесκи важныχ случаев οшибκи слежения за С/Α κοдοм из-за мнοгοлучевοсτи.
1075
Пροмышленнαя ηρименιшοстъ
Пρедлοженная сτρуκτуρа заявляемοгο πρиемниκа οбесπечиваеτ вοз- мοжнοсτь егο ρеализации на сτандаρτныχ, сеρийнο изгοτавливаемыχ προмышленнοсτью ρадиοэлеκτροнныχ элеменτаχ, чτο важнο в услοви-
1080 яχ сеρийнοгο προизвοдсτва. Βсе эτο сοздаеτ благοπρияτные πρедπο- сылκи для исποльзοвания заявляемοгο инτегρиροваннοгο πρиемниκа шиροκим κρугοм ποльзοваτелей для οπρеделения свοегο месτοποлο- жения πο сигналам С/Α κοда СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС. Из ρассмοτρеннοгο виднο, чτο заявляемοе изοбρеτение οсущесτвимο,
1085 προмышленнο πρименимο, ρешаеτ ποсτавленную τеχничесκую задачу и имееτ πеρсπеκτивы исποльзοвания в κачесτве πορτаτивныχ πρием- ниκοв, ρабοτающиχ οднοвρеменнο πο сигналам С/Α κοда СΡΗС ΟΡδ и ГЛΟΗΑСС и ρеализующиχ "сτандаρτную τοчнοсτь" навигациοнныχ месτοοπρеделений .