Васин В.И. Информационные технологии в радиотехнических системах. Под ред. И.Б.Федорова (2-е издание, 2004) (1092039), страница 92
Текст из файла (страница 92)
Входнои сигнал с антенны АП после понижения частоты до прамсмуточиой н Рлс. 8.11. Струьтуриая схема ва алов поиска н слежения АП 487 8. Сгптнннаеые раднонаенеаяианные системы усиления поступает на умножители каналов формирования синфазной и квадразурной составляющих. )!Роцедура поиска сигназа ~зго НКА начинаегся с того, что на синтеза|оре частот устанавливается частота опорного колебания у.:„и удовлетво. ряющая соотношению/е + Р;и — бне = Г р, где Гл — прогнозируемое значение доплеровского сдвига,)";р — промежуточная частота. На выходе генератора кода ПСП формируется функции Ь(г — т), соответствующая дальномерному коду уьго НКА, задержанному иа величину тн устанавливаемую блоком управления на основании прогноза положения НКА по данным аяьманаха.
Сигнал частоты /ч поступает на расщепитель фазы н затем на квадратуриые перемножители, с помощью которых осуществляется перенос сигнала НКА на видеочастозу. Полученный сипиал„имен>щий вид меандра со случайным периодом, перемножается в квадратурных корреляторах с опорным колебанием Цг — т,) от генератора ПСП. Квадраты значений выходных сигнаюв коррелнторов суммируются и поступакп иа пороговое устройство, в котором принимается решение об обнаружении (необнаружении) сигнала.
Данные об обнаружении сигнала передаются в блок упрашюния поиском, где принимается решение о последующем поиске или перекоде в режим фильтрации РНП и навигационной информации. В последние голы, благодаря быстрому росту производительности вычислительных средств, наряду с описанной выше схемой поиска, все чаще применяются так называемые процедуры быстрого поиска.
В основе этих процедур лежат различные комбинации вычислительных методов анализа сигналов в частотной и временных областях. В частности, весьна перспективными являются процедуры параллельного вежлива с использованием алюритмов быстрого преобразования Фурье и основанных на них алгоритмов быстрой свертки. 8.5.5. Фильтрация радионавигационных параметров и дешифрация навигационной информации В отличие от этапа поиска сигнала, при фильтрации информационных параметров используется режим квазикогерептного накопления, реализуемый с помощью узкополосных следящих фильтров. Оптимальное решение этой задачи состоит в совместной фильтрации двух непрерывных РНП: задержки т и доплеровского сдвига рд частоты несущей сигнала и одного дискретного параметра — фазы мопулирующего сигнала, с помощью которого передается НИ.
Однако для простоты во многих образцах современной АП взаимосвязью этих параметров пренебрегают и оценки задержки т и доплеровского сдвига рд формируются с помощью независимых дискриминаторов. При этом оценка доплеровского сдвига Гд формируется не 488 В 5 Оавшмма ия а жиримура яс рсб я нсцоаредственно путем слежения за ~ватагой несущей, а имтсгрированием опенки фазы несущей ф, вычисляемой соответствующим фазовым дискриминаюром Гсм. схему сдежени» за фазой на рна 8.11). Отметим, па до начала слежения за фазой необходима более точная ~астотная автаподстройка лля абеспщения попадания частоты сигнала в полосу захвата фазовой автопадстройки !зарядка 50 Гц) Нетрудно показать )116), по функция частотною дискриминатора может быть реалиювана путам гшгоритмнческой обработки отсчитав сигнхчов 1 и Г), полученных на выходах квялратурных «аналоя в смежные маменпя времени и, л-! в схеме слежения за фазой, При зтом сигнал сшибки системы чаатотиой автоподстрайки игопрсделястся по формуле и, = )„гГ)„— 1„6)„ч Рассмотрим раба у ве валер с пила, который лю аег лискрнминатор задержки, сглмкиваюший фильтр и П)СП, В современных тинах дп дискриминатор задержки абь|чно содержит трн коррелятора Гам.
рнс. 8.11) На опорный вюд первого коррелятора опорный аигнап падаеюя без дополнитеяьнога временного сдвига гР-канал), а на входы двух других— либо с опережением ГЕ-канвы), либо с запаздыванием ГЕ-канал) атносгпельно Р-кмггмла. Величина вреченнбго сдвига он — запаздывания обычно выбирасюя близкой к половине длительности символа ГГСП дальномерного када Характеристика дискриминатора схемы слежени» за задержкой фарчируется пуюм алгоритмической обработки кявдратурных состаюнпощих каналов Е, Р, Е Существуют и испадюуются рвзлнчные мпарнтмы вычисления выходного сигнала и, дискриминатора, например «, =))к -Гг)гг . Щ, -61„)д„. Иногда для упрощения используется двухканвльна» схеьм диакриминкптра, лля которой алтари~и вычисления выходного сигнгща имсиг вил С выхода дискриминатора аигнвл рассоглваавания и, через сглюкивающий фильтр наступает на ГПСП ктя управления временным положением кодовой последовательности в Рчащлке.
Структура сглаживающего фильтра определяется принятой иодюью изменений задержки. Для выделения навигационной информации, передаваемой пуюм иизкачасюпгой ОФМ (ель б 8.3), используется Р-канал одного нз щвдратуриых корреляторов. Алгорити дешифрации НИ сводится к опрелеленню знака суммы Мотсчетоа квккжпурной составляющей: гм 489 В Снутниноене родноноекщяноннне составы ленни Рнс.
8.12. Схема канала лешифралии НИ где М вЂ” число отсчетов на интервале времени, равном длительности бита НИ (20 мс). Пример структурной схемы канала дешифрации НИ длв СРНС ГЛОНАСС приведен иа рис. 8.12. Блок выделения синхроснмволов, фиксируя моменты смены полярности напряжения на выходе Р-каналщ выделяет импульсы символьной синхронизации бидвоичного кода частоты 100 Гц. обрюующегося на НКА путем суммирования по модулю 2 информационной последовательности НИ и вспомогателыюго меандра частоты 100 Гц гсм.
8 8.3). Этн импульсы используются для символьной синхронизации блоков вылеления метки времени, формирования вспомогательного меандра часзоты 100 Гц, выделения бидвоичного кода, а также блока выделения импульсов символьной частоты 50 Гц информационной последовательности. В блоке выделения метки времени после сглаживания 1интегрированна) шумов формируется импульс, синхронный с задним фронтом тридцатого символа Кода метки времени н совпадающий с двухсекундной меткой. В результате суммирования по модулю 2 вспомогательного меанлра и бидвоичного кода восстанавливаются символы НИ, которые после дополнительного сглаживания на ингерваае времени 20 мс пощупают в блок выделения НИ, а затем вместе с мщками времени — на навигационный процессор.
Вййб. Вторичная обработка навигационной информации Основной задачей, решаемой на этапе вторичной обработки, является задача НВО, т.е. определение на основании полученных на первом этапе оценок РНП и соответствующих навигационных функций вектора состояния потребителя. Кроме того, программа вторичной обработки содержит блоки 85 Н ге«ко«мм ал р ура емркб я управления первичной обработкой, вводом и выводам необхолимой информации, а также программы зпя решения сервисных задач Перезислнм основные этапы ренмния навигационно-временной зада~и Выбор рабочих НКА, т е определение номеров радиовндимых в ш ~синс ближайшего иншрвала врсчсни НКА В «ачестве исходных данных используется информация из альманаха СРНС.
2. Прогноз ожидаемь|х зна |сияй РНП и полгоговка целеуказания для поиска сигналоа НКА В качестве исхалных данных используют результа~ы про~нова оояажения НКА, в также априорную инфармацию о положении потребителя (при наличии таковой) 3, Краткосрочный прогноз эфемерид лля предельна точных раочегов значений коорлинат и селга«злющих вектора скороогн НКА на момеш измерений. Исходные данные для згша~и — наисра рабочих НКА и моменты "Реь .
Р Р . ужсб г формация по НКА на блнжаншнй уюовой момент «рсмени 4 Формирование массива измерений Проволигся с темпом считывания измерений квазишшьнссгсй н радиальной квшискорости соответсгвуюших схем слежения за гшраметрачи разгносигззюа При решении этой задачи измеренные знамени НП корректируются с уче ом поправок из служебной информации НКА и данных двухчвсюгнь х измерений шш компенсации ионосфсрной погрешности. могут использоваться также данные днфферснцнюьной «оррекции (ДК) (см 8 8.7) 5 Собственно зада~а НВО, з е расчет пространственных координат и составляюших вектора скорссти и определение текущего времени в сишемах оючета СРНС и потребителя Для решения зтай задачи используются исходные данные в виде уто ~не«ныл измеренных РН! ), Результатов краткосрочного прогноза эфемерид, данные других средств навигации 6.