Перов А.И., Харисов В.Н. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования (4-е издание, 2010) (1142025), страница 68
Текст из файла (страница 68)
Малошумящий усилитель имеет коэффициент шума около 1 дБ. Суммарный коэффициент усиления МШУ не менее 34...50 дБ, что обеспечивает компенсацию потерь в кабеле и сумматорах-разветвителях. Направленный ответвитель (НО), стоящий после МШУ, служит для ввода «Калибровочного сигнала» от усилителя мощности передающей части БАМИ в тракт приемника через аттенюатор ~Ат) с ослаблением сигнала на 30 дБ. Радиоприемник В радиоприемнике осуществляется усиление радиосигналов, понижение частоты сигнала, фильтрация шумов и внеполосных помех (зеркальных и соседних каналов приема).
Схема радиоприемника приведена на рис. 11.2б. Рис. 11. 26. Схема радиоприемника В радиоприемнике осуществляется двукратное понижение частоты входного сигнала. Первый смеситель переносит сигнал на первую промежуточную частоту /', = 142,5 МГц (~,„, =2070 МГц), а второй — на вторую промежуточную частоту ~'„р2 = 14,5 МГц ( ~ „~ = 156 МГц). Полосовые фильтры (ПФь ПФ2) имеют полосы пропускания фп = 50 МГц, фп - 20 МГц, а низкочастотный фильтр (НЧФ) — фнч, = 24 МГц.
Глава 11 Общее усиление радиоприемника около 90 дБ, и оно распределяется по тракту следующим образом: УВЧ вЂ” 20 дБ, У~ — 40 дБ, У~ — 30 дБ. Аналого-цифровой преобразователь БАМИ использует 2-битное квантование сигнала с частотой /', = 52 МГц. Многоканальный коррелятор. В БАМИ используется кодовое разделение сигналов, принимаемых от шести одновременно излучаемых НС, поэтому необходимо сформировать шесть групп корреляторов, соответствующих шести каналам обработки. Схема корреляторов одного канала обработки аналогична приведенной на рис.
13.7. Аппаратура приема и обработки сигналов БАМИ работает в двух режимах: обнаружение/синхронизация и измерение/извлечение информации. В режиме обнаружение/синхронизация корреляторы работают с временем накопления 3,15 мс, а в режиме измерение/извлечение информации время накопления составляет 1 мс. Поиск и обнаружение сигналов. Поиск и обнаружение сигнала осуществляется по задержке и доплеровскому смещению частоты на интервале времени Т,6, = 0,6 с.
Поиск по задержке производится с шагом, равным половине длительности символа ПСП ат = г,пспв/'2 = 0,4 мкс, а поиск по частоте с шагом 66 Гц при а /,' = 132 Гц. Для обеспечения требуемых характеристик обнаружения ( Р, = 3 10 ) и неопределенности по частоте +66 Гц алгоритм обнаружения может заключаться в вычислении огибающей сигнала на выходе согласованного фильтра (коррелятора) Х„(Т) = 1ДТ)+ Ц, (Т) (где Т = 3,15 мс) с последующим накоплением отсчетов Х~(Т) для Ф = 1,К . Измерение псевдо дальности и псевдо скорости. В БАМИ требуется реализовать достаточно высокую точность измерения псевдо дальности и псевдо скорости с целью обеспечения требуемого уровня погрешностей эфемерид в МГНСС ГЛОНАС. При построении следящих систем за псевдо задержкой и псевдо фазой сигнала необходимо учитывать характер взаимного движения НС, каждый из которых движется по слабо возмущенным траекториям.
Изменение взаимных дальностей приведено на рис. 11.24, а изменение взаимных скоростей и ускорений — на рис. 11.27 и 11.28 соответственно. Из рис. 11.27, 11.28 следует, что на интервалах измерения псевдо дальности и псевдо скорости (Т„„ф -— 3,6 с) изменение взаимной скорости между НС можно считать линейным с максимальным значением производной (ускорением) 3...4 м/с'. 430 Подсистема космических аппаратов 1~, м/ -1000 -2000 -зооо -4ооо -500 -6000 Рис.
11.27. Графики изменения взаимных скоростей между НС кс Рис. 1128. Графики изменения взаимных ускорений между НС Таким образом, изменение взаимной дальности между НС может описываться уравнениями сИ ИК Ыа — = ~', — =а, — =О. Й а11 сй Для такой модели изменения дальности с целью минимизации динамической ошибки слежения необходимо строить следящую систему по дальности с астатизмом третьего порядка. Кроме того, учитывая высокие требования по точности измерения псевдо дальности и псевдо скорости, целесообразно использовать когерентную ком- 431 Глава 11 плексную систему слежения за задержкой и ф й сиги а, например такую, которая описана в и.
6.3.6.7 (рис. 6.36). Парамет ы комплексной следящей системы необходимо рассчитывать на отношение сиги /шум ф — 34...37 дБГц. Чс/аа При этом в качестве фазового дискриминатора можно использовать (6.42) (оптимальный для большого отношения сигнал1шум), а в качестве дискриминатора задержки — (6.46) (или (6.63)), Для уменьшения ошибки оценивания доплеровской частоты (пропорциональной оценке псевдо скорости) в ССФ можно использовать достаточно широкую полосу пропускания (ф~сф= 30...40 Гц) с целью уменьшения динамической ошибки оценивания, а снижение итоговой флуктуационной ошибки можно обеспечить вторичным сглаживанием оценок псевдодоплеровской частоты, например, используя алгоритм, описанный в п. 6.4.2.1.
Итоговые оценки псевдо дальности и псевдо скорости формируются в конце интервала измерения псевдо дальности/псевдо скорости и используются далее в сети НС для уточнения эфемерид НС. Алгоритмы обнаружения и оценивания псевдо дальности и псевдо скорости реализуются процессором, входящим в состав блока формирования и обработки сигналов (см. рис. 11.22). Аппаратура передачи сигналов Аппаратура передачи сигнала (АПС) предназначена для формирования кодовых псевдослучайных последовательностей, предназначенных для измерения дальности между НС, генерирования колебания несущей частоты, модуляции несущего колебания и усиления мощности сформированного радиосигнала до требуемого уровня.
Обобщенная схема АПС приведена на рис. 11.29, где обозначено: БФОС вЂ” блок формирования и обработки сигналов; БФКП вЂ” блок формирования кодовых последовательностей; БФСП вЂ” блок формирования сигнала передатчика; УМ вЂ” усилитель мощности. БФОС Сигналы управления ~ К антенне -- .Ь. Рис. 11.29. Обобщенная схема аппаратуры формирования сигналов Блок формирования кодовых последовательностей содержит набор регистров и постоянных запоминающих устройств, которые в совокупности формируют необходимые ПСП.
Все временные и структурные параметры ПСП задаются и контролируются процессором, входящим в состав БФОС. Блок формирования сигнала передатчика выполняет функции генерирова- ния колебания несущей частоты, модуляции несущего колебания и его усиления. Схема БФСП приведена на рис. 11.30. 432 Подсистема космических аппаратов Рнс. 11.30. Схема блока формирования сигнала передатчика Блок формирования сигнала передатчика состоит из синтезатора на основе схемы ФАПЧ, квадратурного фазового модулятора (КФМ) и усилителя (У).
Выходная частота синтезатора /;„„, = 885/,',/'2 = 2212,5 МГц. Ослабление паразитных дискретных составляющих в спектре выходного сигнала в полосе частот ~ 200 МГц должно быть не менее 70 дБ относительно уровня сигнала несущей частоты, а уровень шумовых составляющих — не более: — 75 дБ/Гц при отстройке на 100 Гц; — 85 дБ/Гц при отстройке на 1,0 кГц; — 90 дБ/Гц при отстройке на 10,0 кГц.
Для исключения скачков фазы выходного модулированного сигнала на л использован квадратурный фазовый модулятор. На два квадратурных входа модулятора поступают две одинаковые ПСП (ПСП1 и ПСП2), сдвинутые друг относительно друга на половину символа. В результате скачки фазы выходного сигнала модулятора не будут превышать и/'2. Следовательно, глубина паразитной амплитудной модуляции выходного сигнала БФСП не превысит 30%, что важно для обеспечения нормального режима работы усилителя мощности. Усилитель БФСП поднимает мощность выходного сигнала до 10мВт.
Выходной усилитель мощности аппаратуры передачи сигналов, конструктивно вынесенный из БФОС (см. также рис. 11.22), имеет следующие параметры: центральная частота 2212,5 МГц; полоса пропускания ~ 20 МГц; выходная мощность не менее 75 Вт (70 Вт на входе антенны); коэффициент усиления 39 дБ. Среднее за цикл энергопотребление БАМИ не более 65 Вт, масса приборов БАМИ не более 25 кг. 11.7.4. Бортовое синхронизирующее устройство Бортовое синхронизирующее устройство предназначено для решения следующих задач: непрерывной выдачи высокостабильных синхрочастот в системы спутника; формирования, хранения и выдачи бортовой шкалы времени.
Он обеспечивает формирование сигналов стандартной точности и сетки импульсов синхрочастот, Гц: 433 5 000 000 200 000 50 000 10 000 1000 100 ~6............ 50 10 1 9.......... 1 ~~о......... 1160 А......, 1/1800 Технические характеристики БСУ: Номинальное значение выходной частоты, МГц ...................... Точность хранения шкалы времени, нс Относительная нестабильность стандарта частоты за сутки ... 5 20 (1...5) 10 434 Сигнал частоты 1, формируется в виде гармонического, остальные в импульсном виде. Кроме того, БСУ формирует сигналы временных интервалов. Оцифровка времени производится 32-разрядным двоичным последовательным кодом с частотой 100 Гц.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
