Яценков В.С. Основы спутниковой радионавигации (2003) (1151870), страница 32
Текст из файла (страница 32)
4.2. Таблица 4.2 Составные фазы излучаемого сигнала Е1 П р и м е ч а н и е: для комбинации 0,0 знак составной фазы считается положительным. На рис. 4.3 приведена упрощенная структурная схема, поясняющая принцип генерации последовательностей РЯ с тактовой частотой 10,23 МГц и б(/) с тактовой частотой 1,023 МГц для кодов Р и С/А соответственно, а также суммирования их по модулю 2 с навигационным сообщением 0(1), которое тактируется с частотой 50 Гц.
Мощность принимаемого сигнала. Мощность принимаемого потребителем сигнала такова, что на выходе линейно поляризованной антенны с коэффициентом усиления +3 дБ, расположенной на поверхности земли, и в наихудшем случае ориентированной на угол места 5', составляет: Система глобального позиционирования ИА ЧИТАВ, США Рис. 4.3. Генерация кодов и модулирующих сигналов Групповая задержка навигационного сигнала в бортовой аппаратуре определяется как задержка между излучаемым радиосигналом данного НКА (измеряется в фазовом центре передающей антенны), и выходным сигналом бортового стандарта частоты. Групповая задержка включает в себя постоянную и случайную составляющие.
Постоянная составляющая не имеет значения для потребителя, поскольку корректирующие данные для ее исключения входят в состав навигационного сообщения и в аппаратуре потребителя происходит автоматическая компенсация. Величина не поддающейся компенсации случайной составляющей не превышает 3 нс. Кроме того, существует разносгпь групповых задержек сигналов 1.1 и Е2, также состоящая из постоянной и случайной составляющих.
Среднюю разность групповых задержек принято считать постоянной составляющей, которая может иметь как положительное, так и отрицательное значение. Абсолютная величина средней задержки не превышает 15 нс. Случайная составляющая не превышает 3 нс. Когерентность передаваемых последовательностей. Все излучаемые определенным НКА сигналы когерентно сформированы из частоты одного бортового стандарта; все двоичные импульсы тактируются синхронно с Р-кодом в соответствии с его фронтами. Канал 1.1 имеет два модулирующих сигнала (код Р(У) и код С/А), для которых допустимый интервал между фронтами не превышает 10 нс. 165 Глава 4 Поляризация излучаемого сигнала. Излучаемый сигнал имеет правую круговую поляризацию ((-!НСР).
В секторе углов излучения ~14,3' относительно оси симметрии диаграммы направленности передающей антенны коэффициент эллиптичности на частоте И должен быть не менее 1,2 дБ для НКА серии "В!осК !!/!!А" и не менее 1,8 дБ для серии "В!осК !!й". Коэффициент эллиптичности на частоте ! 2 не менее 3,2 дБ для НКА серии "В(осЕ !!/!!А" и 2,2 дБ для серии "В!осЕ !!В". 4.4.2. Формирование кодовых последовательностей Структура кодовых последовательностей.
Двоичная кодовая последовательность РЯ формируется суммированием по модулю 2 двух псевдослучайных последовательностей Х1(!) и Х2(1 — П), где У = 1/(1,023*10 )с — период следования разрядов Р-кода, / — целое число в интервале от 1 до 37, соответствующее номеру НКА. Таким образом, генерируется 37 уникальных последовательностей Р(1) с использованием одинаковых генераторов кода, как показано в табл. 4.1 и на рис. 4.3. Линейная последовательность й(1) является результатом сложения по модулю 2 двух 1023-битовых линейных последовательностей 01 и ОЯ. Вторая последовательность избирательно задерживается на целое число разрядов, как показано в табл.
4.1, для формирования 36 уникальных последовательностей й(1). Формирование Р-кода. Как было сказано выше, псевдослучайная последовательность Р; является суммой по модулю 2 двух последовательностей Х1 и Х2;, тактируемых с частотой 10,23 МГц. В свою очередь, Х1 формируется сложением по модулю 2 выходных сигналов двух 12-разрядных регистров сдвига (Х1А и Х1В) генерирующих сокращенные кадры длиной 4092 и 4093 бит соответственно. Когда число кадров Х1 достигает 3750, генерируется признак конца эпохи Х1. Эпоха Х1 генерируется каждые 1,5 с, когда сформирована последовательность Х1 из 15,345,000 разрядов.
Образующие поли- номы для последовательностей Х1А и Х1В, относящиеся к соответствующим регистрам сдвига, имеют следующий вид: (Х1А) 1+М'+М'+Х" +Х", (Х1В) 1 + Х + М~ + М6 + Мв + М~ + Х'о + Х" + Х'~. Упрощенные схемы формирования кодовых последовательностей при помощи регистров сдвига показаны на рис. 4.4, рис. 4.5, рис. 4.6 и рис. 4.7.
Система глобального позиционирования ИА УВТАЦ США Выход Начальное состояние Номер Направление сдвига Рис. 4.4. Формирование последовательности ХтА Состояние каждого генератора может быть выражено как слово кодового вектора, следующим образом описывающего двоичное состояние каждого регистра: вектор складывается из двоичных состояний каждого разряда регистра; значение 12-го разряда последовательно принимает значения всех предыдущих, младших разрядов строго по порядку следования номеров; сдвиг производится от младших разрядов к старшим и разряд 12 является выходом генератора кода.
Образующий полином дляХ1В: Х1 Хг Хз Хо Хэ Х1о Хи Х1з Выход Начальное состояние Номер Направление сдвига Рис. 4.5. Формирование последовательности Х1В 167 Глава 4 Образующий полином для Х2А: Хз Х4 Х5 Хт Хе Хз Х1о +Хн +Х12 Выход Начальное состояние Номер Рис. 4.6. Формирование последовательности ХЫ Выход Номер Направление сдвига Начальное состояние Рис. 4.7. Формирование последовательности Х2В 168 Такой кодовый вектор описывает текущий двоичный уровень на выходе и 11 последующих уровней. В соответствии с этим определением, в начале каждой эпохи Х1, сдвиговый регистр Х1А инициализируется кодовым вектором 001001001000 и сдвиговый регистр Х1В инициализируется кодовым вектором 010101010100.
Первый разряд последовательности Х1А и первый разряд последовательности Х1В формируются одновременно, во время первого такта каждого периода Х1. Исходный 4095-битовый кадр генерируемых последовательностей укорочен для предотвращения прецессии (несинхронизма) Система глобального позиционирования ИА УВТАЯ, США последовательности Х1В с последовательностью Х1А в течение периода Х1.
Реинициализация сдвигового регистра Х1А производится после выдачи 4092 бит последовательности, с отбрасыванием последних трех бит (001) действительной 4095-битовой последовательности Х1А. Реинициализация сдвигового регистра Х1В происходит гюсле выдачи 4093 бит последовательности, с отбрасыванием двух последних бит (01) действительной последовательности Х1В. В результате фаза последовательности Х1В сдвигается на один бит для каждого кадра Х1А в составе эпохи Х1. Как было сказано выше, эпоха Х1 состоит из 3750 кадров Х1А (15,345,000 бит), что не соответствует целому числу кадров Х1В. Для устранения данного несоответствия сдвиговый регистр Х1В фиксирует финальное состояние (бит 4093) своего 3749-го кадра, и удерживает его, пока регистр Х1А отрабатывает свой 3750-й кадр (343 дополнительных бита). По окончании 3750-го кадра устанавливается признак начала новой эпохи Х1, который инициализирует регистры Х1А и Х1В.
Для формирования последовательности Х2; сначала формируется последовательность Х2, которая затем задерживается на целое число тактов ! = 1...37. Каждая последовательность Х2; суммируется по модулю 2 с последовательностью Х1, в результате формируется 37 уникальных последовательностей Р(1), из которых первые 32 предназначены для использования навигационными НКА, остальные пять используются альтернативными передатчиками, например наземными псевдолитами локального действия. Сдвиговые регистры Х2А и Х2В, используемые для формирования последовательности Х2, функционируют аналогично упомянутым выше Х1А и Х1В. Это также укороченные последовательности, Х2А длиной 4092 бит и Х2В длиной 4093 бит, следовательно, они имеют такое же соотношение длин, как сдвиговые регистры Х1.
Полный цикл Х2А включает в себя 3750 кадров; регистр Х2В защелкивает выходное состояние 3749-го кадра и удерживает его, пока регистр Х2А отрабатывает свой 3750-й кадр. Образующие полиномы для регистров Х2А и Х2В, относящиеся к соответствующим регистрам сдвига, имеют вид: (Х2А) 1 + Х' + Х' + Х' + Х' + Х'+ М8 + Х" + Х'о + Х" + Х'; (Х2В) 1+Х +Х +Х +Х +Х +Х .
Регистр Х2А инициализируется вектором 100100100101, регистр Х2В вектором 01 01 01010100. 169 Глава 4 Когда начинается новая неделя ОРЯ, сдвиговые регистры Х1А, Х1В, Х24 и Х2В инициализируются для выработки первого разряда недели. Прецессии (дискретные биения) регистров сдвига по отношению к Х1А циклически продолжаются, пока не закончится последний кадр Х1А на интервале текущей недели ОРЯ. В интервале времени последнего кадра Х1А регистры Х1В, Х2А и Х2В отработав свои кадры, удерживают последнее выходное состояние, пока не закончится кадр регистра Х1А.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
