1.5. Аппаратурные алгоритмы приемников СРНС

1.5.1. Алгоритмы первичной обработки информации в приемнике СРНС

Отсчеты синфазных и квадратурных составляющих IE, QE, IР, QР, IL, QL сформированныев корреляторе, через интерфейс поступают в навигационный вычислитель для дальнейшей обработки. Приемоиндикатор работает в двух основных режимах: поиск и обнаружение сигналов по частоте и задержке; и непрерывного слежения.

Алгоритм поиска и обнаружения

Общая идеология поиска и обнаружения сигналов описана в п. 1.3. Так как в ПИ имеется несколько частотных каналов, то поиск сигналов для нескольких спутников можно проводить параллельно. Процедура поиска сигнала для каждого спутника заключается в последовательном просмотре возможных значений задержек и доплеровских смещений частоты сигнала. Для СРНС ГЛОНАСС диапазон доплеровских частот fдоп = -5…+5 кГц, Таким образом, общее число анализируемых ячеек Na = NfN = 10 220.В режиме поиска используются квадратурные составляющие IР, QР (1.48.), а задача обнаружения сигнала в элементарной ячейке поиска решается в соответствии с алгоритмом , где h — порог, выбирае­мый из условия обеспечения заданной вероятности правильного обнаружения.

Длительность интервала накопления сигнала ТH при анализе в одной элементарной ячейке (число накапливаемых отсчетов в (1.48) ТH = KHТd) составляет ТH » 1 . 2 мс.

Алгоритм работы и схема слежения за фазой сигнала

Реализуемый в ПИ алгоритм слежения за фазой сигнала близок к опти­мальному алгоритму (1.16) и отличается от него тем, что он дискретный, а не непрерывный, и в нем используются постоянные коэффициенты усиления. Другой особенностью практической реализации схем ФАП является использо­вание различных типов дискриминаторов.

В одном из вариантов дискриминаторов вместо функции гиперболиче­ского тангенса используется знаковая функция

(1.54)

Это обусловлено тем, что в реальных условиях ПИ работает при отношениях сигнал/шум q2 = 30 . 38 дБГц, когда выполняется условие

где = 1 мс - длительность периода дальномерного кода.

Для формирования выходных отсчетов дискриминатора используют синфазную и квадратурную составляющие IР(k) , QР(k) (1.48) с индек­сом Р, накопление которых проводится на интервале времени ТH = KHТd = 1 . 2 мс, так что

(1.55)

(1.56)

С учетом (1.54), (1.56) уравнения, описывающие работу оптимальной дискретной следящей фазовой автоподстройки (ФАП), принимают вид

; (1.57)

, (1.58)

где , c = | 1 0 0 .0 |т (см. п. 1.3), а размерность определяется при­нятой моделью изменения фазы (1.10)…(1.13); Схема следящего кольца ФАП приведена на рис. 1.10. Как следует из (1.57) и рис. 1.10 дискриминатор системы ФАП описы­вается выражением

(1.59)

Следящая система ФАП (рис. 1.10) включает дискри­минатор, фильтр и цифровой генератор сигнала. Алгоритмы и структуры фильтров, исполь­зуемых в ФАП, описаны ниже. Могут применяться и другие типы дискриминаторов.

Алгоритм работы и схема слежения за задержкой сигнала

Следящая система за задержкой (ССЗ) сигнала, также как и система ФАП, включает дискриминатор, фильтр и генератор опорного сигнала (ГОС).