RU183917U1 - RADIO NAVIGATION SYSTEM SIGNAL FREQUENCY MONITORING DEVICE - Google Patents

RADIO NAVIGATION SYSTEM SIGNAL FREQUENCY MONITORING DEVICE Download PDF

Info

Publication number
RU183917U1
RU183917U1 RU2018106620U RU2018106620U RU183917U1 RU 183917 U1 RU183917 U1 RU 183917U1 RU 2018106620 U RU2018106620 U RU 2018106620U RU 2018106620 U RU2018106620 U RU 2018106620U RU 183917 U1 RU183917 U1 RU 183917U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
signal
frequency
output
mixers
inputs
Prior art date
Application number
RU2018106620U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Анатольевич Филиппов
Александр Николаевич Хлобыстов
Антон Леонидович Пономарев
Сергей Сергеевич Поддубный
Тимофей Олегович Мысливцев
Original Assignee
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения" filed Critical Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения"
Priority to RU2018106620U priority Critical patent/RU183917U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU183917U1 publication Critical patent/RU183917U1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13Receivers
    • G01S19/23Testing, monitoring, correcting or calibrating of receiver elements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/02Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using radio waves
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/10Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B1/00Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06Receivers
    • H04B1/10Means associated with receiver for limiting or suppressing noise or interference
    • H04B1/12Neutralising, balancing, or compensation arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14Relay systems
    • H04B7/15Active relay systems
    • H04B7/204Multiple access

Abstract

Полезная модель относится к радионавигации, а именно к устройствам слежения за параметрами сигналов и предназначена для слежения за частотой навигационного сигнала, передаваемого опорной станцией радионавигационной системы, в блоке первичной обработки сигналов аппаратуры потребителя на движущемся объекте. Техническим результатом является снижение вероятности срыва слежения за частотой сигнала опорной станции радионавигационной системы на интервале времени, достаточном для получения оценки задержки с требуемой точностью, при воздействии шумовой помехи. Технический результат достигается за счет снижения флуктуационной составляющей дисперсии ошибки фильтрации частоты при слежении за частотой сигнала в результате корреляционной обработки принятой смеси сигнала и помехи Предложенное построение схемы устройства позволяет снизить флуктуационную ошибку фильтрации частоты принятого сигнала за счет повышения отношения сигнал-помеха на выходе коррелятора устройства. 1 ил.

Figure 00000008
The utility model relates to radio navigation, namely to devices for tracking signal parameters and is intended to track the frequency of the navigation signal transmitted by the reference station of the radio navigation system in the primary signal processing unit of consumer equipment on a moving object. The technical result is to reduce the likelihood of disruption in tracking the frequency of the signal of the reference station of the radio navigation system over a time interval sufficient to obtain an estimate of the delay with the required accuracy when exposed to noise interference. The technical result is achieved by reducing the fluctuation component of the variance of the frequency filtering error when monitoring the signal frequency as a result of the correlation processing of the received signal and noise mixture.The proposed construction of the device circuit allows reducing the fluctuation filtering error of the frequency of the received signal by increasing the signal-to-noise ratio at the output of the device correlator. 1 ill.
Figure 00000008

Description

Полезная модель относится к радионавигации, к устройствам слежения за параметрами сигналов и может быть использована в трактах первичной обработки сигналов аппаратуры потребителей радионавигационных систем.The utility model relates to radio navigation, to devices for tracking signal parameters and can be used in primary signal processing paths of equipment of consumers of radio navigation systems.

Известно устройство автоматической подстройки частоты фазоманипулированного сигнала (Патент РФ №2089047, МПК7 H04L 27/22, H03D 13/00, опубл. 27.08.1997, БИ: №6, 2002 г.), содержащее многоканальный коррелятор, опорный многофазный генератор, формирователь сигнала, дешифратор, основной и дополнительный блоки памяти, различитель направления набега фазы и формирователь управляющего сигнала. Известное устройство обладает недостаточной помехоустойчивостью при воздействии шумовых преднамеренных помех.A device for automatically adjusting the frequency of a phase-shifted signal is known (RF Patent No. 2089047, IPC 7 H04L 27/22, H03D 13/00, publ. 08.27.1997, BI: No. 6, 2002), comprising a multi-channel correlator, a reference multiphase generator, a driver signal, decoder, primary and secondary memory blocks, phase difference direction discriminator and control signal shaper. The known device has insufficient noise immunity when exposed to intentional noise interference.

Известно устройство фазовой автоподстройки частоты при слежении за фазой фазоманипулированного сигнала (Линдсей В. Системы синхронизации в связи и управлении / перевод с англ. под ред. Ю.Н. Бакаева, М.В. Капранова. - М.: Советское радио, 1978, с. 100-101), содержащее последовательно соединенные первый выход устройства, первый фильтр, идеальный квадратор, узкополосный полосовой фильтр, первый перемножитель, второй фильтр, сумматор, петлевой генератор, делитель частоты на два, второй перемножитель, детектор, второй выход устройства, а также третий выход устройства, причем второй вход первого перемножителя подключен к выходу петлевого генератора, второй вход сумматора - к третьему выходу устройства, а второй вход второго перемножителя - к выходу первого фильтра.A device for phase-locked loop when tracking the phase of a phase-shifted signal (Lindsay V. Synchronization systems in communication and control / translation from English under the editorship of Yu.N. Bakaev, MV Kapranov. - M.: Soviet radio, 1978, p. 100-101), containing the first output of the device in series, the first filter, the ideal quadrator, the narrow-band pass filter, the first multiplier, the second filter, the adder, the loop generator, the frequency divider into two, the second multiplier, the detector, the second output of the device, and also third out d device, the second input of the first multiplier connected to the output of the loop oscillator, a second input of the adder - the third output device and the second input of the second multiplier - to the output of the first filter.

В данном устройстве входной сигнал возводится в квадрат, а затем фильтруется узкополосным полосовым фильтром, настроенным на удвоенную частоту. Для фазовой автоподстройки частоты гетеродина используется классическая система фазовой автоподстройки частоты, работающая на удвоенной частоте входного сигнала. Для формирования сигнала гетеродина, когерентного с входным сигналом, выходной сигнал управляемого петлевого генератора делится делителем частоты на два.In this device, the input signal is squared, and then filtered by a narrow-bandpass filter tuned to double the frequency. For phase self-tuning of the local oscillator frequency, a classical phase-locked loop is used, operating at twice the frequency of the input signal. To generate a local oscillator signal coherent with the input signal, the output signal of the controlled loop generator is divided by a frequency divider into two.

Недостатком данного устройства фазовой автоподстройки частоты является низкая помехоустойчивость при отношении сигнал/шум на входе меньше единицы.The disadvantage of this device phase-locked loop is the low noise immunity when the signal to noise ratio at the input is less than unity.

Известно устройство слежения за частотой сигнала, являющееся наиболее близким к полезной модели устройством и взятым в качестве прототипа (ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / Под ред. А.И. Перова, В.Н. Харисова. Изд. 4-е, перераб. и доп. - М.: Радиотехника, 2010, с. 511), содержащее первый, второй, третий, четвертый, пятый, шестой, смесители; управляемый цифровой генератор сигнала (далее - управляемый генератор частоты); 3-битовый регистр сдвига (далее -генератор кода); первый и второй накапливающие сумматоры со сбросом (далее - интеграторы); первый и второй блоки задержки на Т (далее - блоки задержки); сумматор; сглаживающий фильтр; первый, второй и третий выходы устройства.A device for tracking the frequency of a signal is known, which is the device closest to the utility model and taken as a prototype (GLONASS. Principles of construction and operation / Edited by A.I. Perov, V.N. Kharisov. Ed. 4th, rev. and add. - M .: Radio Engineering, 2010, p. 511), containing the first, second, third, fourth, fifth, sixth, mixers; controlled digital signal generator (hereinafter referred to as the controlled frequency generator); 3-bit shift register (hereinafter referred to as the code generator); the first and second accumulative adders with reset (hereinafter - integrators); the first and second delay blocks by T (hereinafter referred to as delay blocks); adder; smoothing filter; the first, second and third outputs of the device.

При этом первые входы первого и второго смесителей подключены к второму выходу устройства, вторые входы - соответственно к первому и второму выходам управляемого генератора частоты, а их выходы - к первым входам соответственно третьего и четвертого смесителей, вторые входы которых подключены к выходу генератора кода, вход которого соединен с первым выходом устройства, а их выходы - к входам соответственно первого и второго интеграторов. Выход первого интегратора соединен со вторым входом шестого смесителя и входом первого блока задержки, выход которого соединен с первым входом пятого смесителя. Выход второго интегратора соединен с вторым входом пятого смесителя и входом второго блока задержки, выход которого соединен с первым входом шестого смесителя. Выходы пятого и шестого смесителей подключены соответственно к первому и второму входам сумматора, выход которого соединен с входом сглаживающего фильтра, выход которого подключен к второму управляющему входу управляемого генератора частоты, первый вход которого соединен с третьим выходом устройства.In this case, the first inputs of the first and second mixers are connected to the second output of the device, the second inputs to the first and second outputs of the controlled frequency generator, respectively, and their outputs to the first inputs of the third and fourth mixers, respectively, the second inputs of which are connected to the output of the code generator, the input which is connected to the first output of the device, and their outputs to the inputs of the first and second integrators, respectively. The output of the first integrator is connected to the second input of the sixth mixer and the input of the first delay unit, the output of which is connected to the first input of the fifth mixer. The output of the second integrator is connected to the second input of the fifth mixer and the input of the second delay unit, the output of which is connected to the first input of the sixth mixer. The outputs of the fifth and sixth mixers are connected respectively to the first and second inputs of the adder, the output of which is connected to the input of the smoothing filter, the output of which is connected to the second control input of the controlled frequency generator, the first input of which is connected to the third output of the device.

Недостатком данного устройства является низкая помехоустойчивость при воздействии шумовой помехи, уровень которой на входе устройства превышает уровень сигнала в количество раз не меньшее величины базы дальномерного кода навигационного сигнала.The disadvantage of this device is the low noise immunity when exposed to noise interference, the level of which at the input of the device exceeds the signal level no less than the size of the base of the range-finding code of the navigation signal.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение отношения сигнал-помеха на выходе коррелятора устройства слежения за частотой сигнала.The problem to which the claimed utility model is directed is to increase the signal-to-noise ratio at the output of the correlator of the signal frequency tracking device.

Техническим результатом является повышение помехоустойчивости.The technical result is to increase noise immunity.

Технический результат достигается тем, что в устройство, содержащее последовательно соединенные первый и третий смесители, первый интегратор, первый блок задержки и пятый смеситель; последовательно соединенные второй и четвертый смесители, второй интегратор, второй блок задержки и шестой смеситель; последовательно соединенные сумматор, сглаживающий фильтр, управляемый генератор частоты; генератор кода; первый, второй и третий выходы устройства, причем первые входы первого и второго смесителей подключены ко второму выходу устройства, первые входы управляемого генератора частоты и генератора кода подключены соответственно к третьему и первому выходам устройства, выход генератора кода подключен ко вторым входам третьего и четвертого смесителей, выходы первого и второго интеграторов подключены ко вторым входам соответственно шестого и пятого смесителей, выходы которых подключены соответственно ко второму и первому входам сумматора, введены два дополнительных смесителя, выход устройства и их связи.The technical result is achieved in that in a device containing a series-connected first and third mixers, a first integrator, a first delay unit and a fifth mixer; the second and fourth mixers connected in series, the second integrator, the second delay unit and the sixth mixer; serially connected adder, smoothing filter, controlled frequency generator; code generator; the first, second and third outputs of the device, with the first inputs of the first and second mixers connected to the second output of the device, the first inputs of a controlled frequency generator and code generator connected respectively to the third and first outputs of the device, the output of the code generator connected to the second inputs of the third and fourth mixers, the outputs of the first and second integrators are connected to the second inputs of the sixth and fifth mixers respectively, the outputs of which are connected to the second and first inputs of the adder, respectively two additional mixers are added, the output of the device and their connection.

Технический результат достигается за счет введения 2 новых блоков (седьмой и восьмой смесители) и их связей, что приводит к снижению флюктуационной составляющей дисперсии ошибки фильтрации частоты на выходе сглаживающего фильтра устройства при слежении за частотой сигнала опорной станции в результате корреляционной обработки принятой смеси сигнала и шумовой помехи с использованием опорного сигнала, модулированного доплеровскими составляющими, вызванными вибрациями конструкции носителя приемной аппаратуры в процессе его полета относительно опорной станции радионавигационной системы.The technical result is achieved by introducing 2 new blocks (seventh and eighth mixers) and their connections, which leads to a decrease in the fluctuation component of the variance of the frequency filtering error at the output of the smoothing filter of the device when tracking the signal frequency of the reference station as a result of correlation processing of the received signal mixture and noise interference using a reference signal modulated by Doppler components caused by vibrations in the structure of the receiving equipment carrier during its flight respect to the reference radionavigation system station.

Помехоустойчивость следящих систем характеризуют вероятностью срыва слежения за заданное время. Вероятность того, что абсолютное значение мгновенной ошибки слежения будет больше заданных значений [1], равна:

Figure 00000001
При этом дисперсия ошибки фильтрации частоты при воздействии внешней шумовой помехи определена как
Figure 00000002
где
Figure 00000003
- динамическая ошибка фильтрации частоты;
Figure 00000004
- флуктуационная ошибка фильтрации частоты при воздействии внешней шумовой помехи; Kн2 - коэффициент усиления непрерывной системы фильтрации;
Figure 00000005
- дисперсия шума эквивалентных наблюдений;
Figure 00000006
- эквивалентное отношение сигнал/шум; - отношение мощности сигнала к спектральной мощности шума в полосе 1 Гц; ρ(ετ) - корреляционная функция дальномерного кода; ΔƒССЧ - шумовая полоса пропускания.The noise immunity of tracking systems is characterized by the probability of failure of tracking for a given time. The probability that the absolute value of the instantaneous tracking error will be greater than the specified values [1] is equal to:
Figure 00000001
In this case, the variance of the frequency filtering error when exposed to external noise interference is defined as
Figure 00000002
Where
Figure 00000003
- dynamic frequency filtering error;
Figure 00000004
- fluctuation error of frequency filtering when exposed to external noise interference; K n2 is the gain of the continuous filtration system;
Figure 00000005
- noise variance of equivalent observations;
Figure 00000006
- equivalent signal to noise ratio; - the ratio of signal power to spectral noise power in the band of 1 Hz; ρ (ε τ ) is the correlation function of the rangefinder code; Δƒ SCN - noise bandwidth.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведена структурная схема устройства слежения за частотой сигнала опорной станции радионавигационной системы и введены следующие обозначения:The essence of the utility model is illustrated by the drawing, where in FIG. 1 is a structural diagram of a device for tracking the frequency of a signal of a reference station of a radio navigation system and the following notation is introduced:

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 - смесители;1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 - mixers;

9 - управляемый генератор частоты;9 - controlled frequency generator;

10 - генератор кода;10 - code generator;

11, 12 - интеграторы;11, 12 - integrators;

13, 14 - блоки задержки;13, 14 - delay blocks;

15 - сумматор;15 - adder;

16 - сглаживающий фильтр;16 - smoothing filter;

17, 18, 19, 20 - выходы устройства.17, 18, 19, 20 - the outputs of the device.

Устройство слежения за частотой сигнала опорной станции радионавигационной системы содержит первый 1, второй 2, третий 3, четвертый 4, пятый 5, шестой 6, седьмой 7 и восьмой 8 смесители; управляемый генератор частоты 9; генератор кода 10; первый 11 и второй 12 интеграторы; первый 13 и второй 14 блоки задержки; сумматор 15; сглаживающий фильтр 16; первый 17, второй 18, третий 19, четвертый 20 выходы устройства.The signal frequency tracking device of the reference station of the radio navigation system comprises first 1, second 2, third 3, fourth 4, fifth 5, sixth 6, seventh 7 and eighth 8 mixers; controlled frequency generator 9; code generator 10; first 11 and second 12 integrators; first 13 and second 14 delay units; an adder 15; smoothing filter 16; first 17, second 18, third 19, fourth 20 device outputs.

При этом первые входы первого 1 и второго 2 смесителей подключены ко второму 18 выходу устройства, а их выходы - к первым входам соответственно третьего 3 и четвертого 4 смесителей, вторые входы которых подключены к выходу генератора кода 10, вход которого соединен с первым выходом 17 устройства, а их выходы - к входам соответственно первого 11 и второго 12 интеграторов. Выход первого 11 интегратора соединен со вторым входом шестого 6 смесителя и входом первого 13 блока задержки, выход которого подключен к первому входу пятого 5 смесителя. Выход второго 12 интегратора соединен с вторым входом пятого 5 смесителя и входом второго 14 блока задержки, выход которого подключен к первому входу шестого 6 смесителя. Выходы пятого 5 и шестого 6 смесителей подключены соответственно к первому и второму входам сумматора 15, выход которого соединен с входом сглаживающего фильтра 16, выход которого подключен ко второму управляющему входу управляемого генератора частоты 9, первый вход которого соединен с третьим 19 выходом устройства, а первый и второй выходы - со вторыми входами соответственно седьмого 7 и восьмого 8 смесителей, первые входы которых соединены с четвертым 20 выходом устройства, а выходы - соответственно со вторыми входами соответственно первого 1 и второго 2 смесителей.In this case, the first inputs of the first 1 and second 2 mixers are connected to the second 18 output of the device, and their outputs are to the first inputs of the third 3 and fourth 4 mixers, respectively, the second inputs of which are connected to the output of the code generator 10, the input of which is connected to the first output 17 of the device , and their outputs - to the inputs of the first 11 and second 12 integrators, respectively. The output of the first integrator 11 is connected to the second input of the sixth 6 mixer and the input of the first 13 delay unit, the output of which is connected to the first input of the fifth 5 mixer. The output of the second 12 integrator is connected to the second input of the fifth 5 mixer and the input of the second 14 delay unit, the output of which is connected to the first input of the sixth 6 mixer. The outputs of the fifth 5 and sixth 6 mixers are connected respectively to the first and second inputs of the adder 15, the output of which is connected to the input of the smoothing filter 16, the output of which is connected to the second control input of the controlled frequency generator 9, the first input of which is connected to the third 19 device output, and the first and second outputs - with second inputs of the seventh 7 and eighth 8 mixers, respectively, the first inputs of which are connected to the fourth 20 output of the device, and the outputs are respectively with the second inputs, respectively, of the first 1 and second 2 mixers.

Устройство слежения за частотой сигнала опорной станции радионавигационной системы работает следующим образом.A device for tracking the frequency of the signal of the reference station of the radio navigation system operates as follows.

На второй выход 18 устройства поступает перенесенная на промежуточную частоту и оцифрованная смесь навигационного сигнала опорной станции ЛРНС и шумовой помехи, уровень которой предварительно снижен с помощью устройств, реализующих известные методы повышения помехоустойчивости навигационных приемников, но при этом является достаточным для ухудшения характеристик устройства. С второго выхода 18 сигнал поступает на первые входы первого 1 и второго 2 смесителей.The second output 18 of the device receives transferred to the intermediate frequency and digitized mixture of the navigation signal of the LRNS reference station and noise interference, the level of which has been previously reduced using devices that implement the known methods for increasing the noise immunity of navigation receivers, but it is sufficient to degrade the performance of the device. From the second output 18, the signal is supplied to the first inputs of the first 1 and second 2 mixers.

На четвертый 20 выход устройства поступает сигнал, содержащий доплеровские составляющие спектра динамических возмущений носителя аппаратуры потребителя (АП) возникающих в процессе полета [2]. Данный сигнал получают с датчиков инерциальной навигационной системы навигационного комплекса носителя, оцифровывают, фильтруют и сохраняют в запоминающем устройстве АП. Сигнал с четвертого 20 выхода устройства поступает на первые входы седьмого 7 и восьмого 8 смесителей.The fourth output 20 of the device receives a signal containing the Doppler components of the spectrum of dynamic disturbances of the consumer equipment carrier (AP) arising during the flight [2]. This signal is received from the sensors of the inertial navigation system of the carrier’s navigation complex, digitized, filtered and stored in the storage device AP. The signal from the fourth 20 output of the device is supplied to the first inputs of the seventh 7 and eighth 8 mixers.

На первый 17 и третий 19 выходы устройства поступают сигналы управления соответственно генератором кода 10 и управляемым генератором частоты 9, получаемые от внешнего устройства поиска сигнала по дальности и частоте.The first 17 and third 19 outputs of the device receive control signals, respectively, of the code generator 10 and the controlled frequency generator 9, obtained from an external device for searching for a signal by range and frequency.

В результате перемножения в седьмом 7 и восьмом 8 смесителях доплеровского сигнала вибраций носителя и гармонических сигналов с выходов управляемого генератора частоты 9, значения частот которых задают управляющие сигналы с выхода сглаживающего фильтра 16 и с третьего 19 выхода устройства, на выходах седьмого 7 и восьмого 8 смесителей получают опорные сигналы частот, сдвинутые относительно друг друга по фазе на π/2 и модулированные доплеровскими сигналами вибраций носителя АП.As a result of multiplication in the seventh 7 and eighth 8 mixers of the Doppler signal of carrier vibrations and harmonic signals from the outputs of the controlled frequency generator 9, the frequency values of which are set by the control signals from the output of the smoothing filter 16 and from the third 19 output of the device, at the outputs of the seventh 7 and eighth 8 mixers receive reference frequency signals shifted relative to each other in phase by π / 2 and modulated by Doppler signals of vibration of the carrier of the AP.

Модуляция позволяет увеличить степень схожести принятого носителем навигационного сигнала опорной станции и его текущей реплики, что в результате дальнейшей корреляционной обработки приводит к дополнительному снижению уровня шумовой помехи на выходах смесителей и увеличению крутизны взаимно корреляционных функций на выходах интеграторов в синфазном и квадратурном каналах.Modulation allows increasing the degree of similarity of the reference signal received by the carrier of the reference station and its current replica, which as a result of further correlation processing leads to an additional decrease in the noise interference level at the outputs of the mixers and an increase in the steepness of the cross-correlation functions at the outputs of the integrators in the in-phase and quadrature channels.

При этом модулированные опорные сигналы частот поступают на вторые входы первого 1 и второго 2 смесителей, где перемножаются с принятой смесью навигационного сигнала и помехи, тем самым осуществляется перенос синфазной и квадратурной компонент этой смеси на нулевую частоту. Затем сигналы этих компонент поступают на первые входы соответственно третьего 3 и четвертого 4 смесителей, где перемножаются с дальномерным кодом с номинальным (Promt) значением задержки, поступающим на вторые входы смесителей с выхода генератора кода 10, управляемого сигналом с первого 17 выхода устройства. Сигналы с выходов третьего 3 и четвертого 4 смесителей подвергаются накоплению соответственно в первом 11 и втором 12 интеграторах, сигналы с выходов которых поступают на соответствующие входы блока дискриминирующей функции, состоящего из первого 13, второго 14 блоков задержки, пятого 5 и шестого 6 смесителей, а также сумматора 15. Блок дискриминирующей функции реализует алгоритм Ip(k)Qp(k-1)-Ip(k-1)Qp(k) и формирует на выходе сумматора 15 сигнал, пропорциональный рассогласованию между частотами принятого навигационного сигнала и его опорной копией. Сигнал рассогласования через сглаживающий фильтр 16, как правило, второго порядка астатизма, поступает на второй управляющий вход управляемого генератора частоты 9.In this case, the modulated reference frequency signals are fed to the second inputs of the first 1 and second 2 mixers, where they are multiplied with the received mixture of the navigation signal and interference, thereby transferring the in-phase and quadrature components of this mixture to zero frequency. Then the signals of these components are fed to the first inputs of the third 3 and fourth 4 mixers, respectively, where they are multiplied with a rangefinder code with a nominal (Promt) delay value supplied to the second inputs of the mixers from the output of the code generator 10, which is controlled by the signal from the first 17 output of the device. The signals from the outputs of the third 3 and fourth 4 mixers are accumulated in the first 11 and second 12 integrators, respectively, the signals from the outputs of which are fed to the corresponding inputs of the discriminating function block, consisting of the first 13, second 14 delay units, fifth 5 and sixth 6 mixers, and also adder 15. The discriminating function block implements the algorithm I p (k) Q p (k-1) -I p (k-1) Q p (k) and generates at the output of adder 15 a signal proportional to the mismatch between the frequencies of the received navigation signal and his reference copy. The error signal through the smoothing filter 16, as a rule, of the second order of astatism, is fed to the second control input of the controlled frequency generator 9.

Таким образом, в результате повышения отношения сигнал - шум на выходе коррелятора уменьшается ошибка фильтрации частоты Dω при воздействии шумовой помехи за счет снижения флуктуационной составляющей. Вероятность срыва слежения за частотой уменьшается, тем самым повышая помехоустойчивость устройства.Thus, as a result of increasing the signal-to-noise ratio at the correlator output, the frequency filtering error D ω decreases under the influence of noise interference due to a decrease in the fluctuation component. The probability of failure to monitor the frequency decreases, thereby increasing the noise immunity of the device.

Источники информацииInformation sources

1. ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования / Под ред. А.И. Перова, В.Н. Харисова. Изд. 4-е, перераб. и доп. - М.: Радиотехника, 2010, с. 338, 511. - ISBN 978-5-88070-251-0;1. GLONASS. The principles of construction and operation / Ed. A.I. Perova, V.N. Harisova. Ed. 4th, rev. and add. - M .: Radio engineering, 2010, p. 338, 511. - ISBN 978-5-88070-251-0;

2. Слюсарь Н.М. Вторичная модуляция радиолокационных сигналов динамическими объектами / Н.М. Слюсарь. - Смоленск: ВА ВПВО ВС РФ, 2006. - 173 с.2. Slyusar N.M. Secondary modulation of radar signals by dynamic objects / N.M. Slusar. - Smolensk: VA VPVO Armed Forces of the Russian Federation, 2006. - 173 p.

Claims (1)

Устройство слежения за частотой сигнала опорной станции радионавигационной системы, содержащее последовательно соединенные первый и третий смесители, первый интегратор, первый блок задержки и пятый смеситель; последовательно соединенные второй и четвертый смесители, второй интегратор, второй блок задержки и шестой смеситель; последовательно соединенные сумматор, сглаживающий фильтр, управляемый генератор частоты; генератор кода; первый, второй и третий выходы устройства, причем первые входы первого и второго смесителей подключены ко второму выходу устройства, первые входы управляемого генератора частоты и генератора кода подключены соответственно к третьему и первому выходам устройства, выход генератора кода подключен ко вторым входам третьего и четвертого смесителей, выходы первого и второго интеграторов подключены ко вторым входам соответственно шестого и пятого смесителей, выходы которых подключены соответственно ко второму и первому входам сумматора, отличающееся тем, что в устройство дополнительно введены седьмой и восьмой смесители и четвертый выход устройства, который подключен к первым входам седьмого и восьмого смесителей, вторые входы которых подключены к выходам управляемого генератора частоты, а выходы - ко вторым входам первого и второго смесителей.A signal frequency tracking device for a reference station of a radio navigation system, comprising first and third mixers connected in series, a first integrator, a first delay unit and a fifth mixer; the second and fourth mixers connected in series, the second integrator, the second delay unit and the sixth mixer; serially connected adder, smoothing filter, controlled frequency generator; code generator; the first, second and third outputs of the device, with the first inputs of the first and second mixers connected to the second output of the device, the first inputs of a controlled frequency generator and code generator connected respectively to the third and first outputs of the device, the output of the code generator connected to the second inputs of the third and fourth mixers, the outputs of the first and second integrators are connected to the second inputs of the sixth and fifth mixers, respectively, the outputs of which are connected respectively to the second and first inputs of the adder, from characterized in that the seventh and eighth mixers and the fourth output of the device, which is connected to the first inputs of the seventh and eighth mixers, the second inputs of which are connected to the outputs of the controlled frequency generator and the outputs to the second inputs of the first and second mixers, are additionally introduced into the device.
RU2018106620U 2018-02-21 2018-02-21 RADIO NAVIGATION SYSTEM SIGNAL FREQUENCY MONITORING DEVICE RU183917U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018106620U RU183917U1 (en) 2018-02-21 2018-02-21 RADIO NAVIGATION SYSTEM SIGNAL FREQUENCY MONITORING DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018106620U RU183917U1 (en) 2018-02-21 2018-02-21 RADIO NAVIGATION SYSTEM SIGNAL FREQUENCY MONITORING DEVICE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU183917U1 true RU183917U1 (en) 2018-10-09

Family

ID=63793930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018106620U RU183917U1 (en) 2018-02-21 2018-02-21 RADIO NAVIGATION SYSTEM SIGNAL FREQUENCY MONITORING DEVICE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU183917U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5621646A (en) * 1995-01-17 1997-04-15 Stanford University Wide area differential GPS reference system and method
EP0508621B1 (en) * 1991-04-10 1997-06-11 Ashtech Inc. Global positioning system receiver digital processing technique
RU2377592C2 (en) * 2004-03-09 2009-12-27 Сони Эрикссон Мобайл Коммьюникейшнз Аб Method of tracking radio-frequency signals
RU123543U1 (en) * 2012-06-15 2012-12-27 Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM SIGNAL PROCESSING UNIT

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0508621B1 (en) * 1991-04-10 1997-06-11 Ashtech Inc. Global positioning system receiver digital processing technique
US5621646A (en) * 1995-01-17 1997-04-15 Stanford University Wide area differential GPS reference system and method
RU2377592C2 (en) * 2004-03-09 2009-12-27 Сони Эрикссон Мобайл Коммьюникейшнз Аб Method of tracking radio-frequency signals
RU123543U1 (en) * 2012-06-15 2012-12-27 Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM SIGNAL PROCESSING UNIT

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГЛОНАСС. Принципы построения и функционирования. Под ред. ПЕРОВА А.И., ХАРИСОВА В.Н. Москва, Радиотехника, 2010,с.511. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4672629A (en) Receiver for bandspread signals
CA1260120A (en) Apparatus for and method of doppler searching in a digital gps receiver
JPH0273180A (en) Global position measurement system by improved type radio frequency and digital processing
CN103116038A (en) Acceleration-measuring method by satellite receiver carrier tracking l
US20140347218A1 (en) Apparatus and methods for determining status of a tracking loop
US2787787A (en) Receiving arrangements for electric communication systems
US4761795A (en) Receiver for bandspread signals
WO2010074605A1 (en) Method for building a vibration-resistant navigational satellite signal receiver and a device for receiving and processing navigation signals
RU183917U1 (en) RADIO NAVIGATION SYSTEM SIGNAL FREQUENCY MONITORING DEVICE
EP0313019B1 (en) Phase signal filtering apparatus utilizing estimated phase signal
US9385767B2 (en) Apparatus for correcting multipath errors in carrier phase measurements of a navigation receiver
US4455680A (en) Method and apparatus for receiving and tracking phase modulated signals
RU2325041C1 (en) Noise signal frequency tracker
RU2431917C1 (en) Digital phase automatic frequency control system
WO2015041566A1 (en) Apparatus for correcting multipath errors in carrier phase measurements of a navigation receiver
RU148926U1 (en) DEVICE FOR DEMODULATION OF PHASOMANIPULATED SIGNALS
RU2747566C1 (en) Apparatus for processing navigation signals of global navigation satellite systems
US3887794A (en) Doppler shift computer
JP5730064B2 (en) Frequency tracking device
RU2205417C2 (en) Multichannel receiver-indicator of satellite radio navigation systems
CA2740274A1 (en) Device for discriminating the phase and the phase variation of a signal
RU2450445C2 (en) Device to compensate structural noise
US9729308B2 (en) Digital system for estimating signal non-energy parameters using a digital phase locked loop
RU2510145C1 (en) Method for restoring carrier frequency of phase-shift keyed signal and monitoring thereof
RU2305909C2 (en) Method for phase-locked-loop control of heterodyne frequency in coherent tracking receiver of noise-like signal