RU2167431C2

RU2167431C2 - Receiver of signals of satellite radio navigation systems

Info

Publication number: RU2167431C2
Application number: RU99107948A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Иванов; С.П. Ковита; А.Н. Коротков; В.И. Малашин; В.С. Никулин; С.Б. Писарев; Д.Г. Поверенный; М.П. Сошин; Б.Д. Федотов; Б.В. Шебшаевич
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Фирма "КОТЛИН"
Priority date: 1999-04-15
Filing date: 1999-04-15
Publication date: 2001-05-20

Abstract

FIELD: radio navigation. SUBSTANCE: proposed receiver has radio frequency converter, N-channel digital correlator, calculator and data exchange unit. Calculator includes processor, on-line storage, permanent storage, real time clock, external interface unit. Radio frequency converter incorporates input unit, former of signals of heterodyne frequencies, unit of first conversion of frequency of signals, channels of second conversion of frequency of signals of satellite radio navigation systems GPS and GLONASS correspondingly. Each channel includes filter, mixer and analog-to- digital converter. Former of signals of heterodyne frequencies incorporates reference generator and units forming signals of first, second and third heterodyne frequencies whose outputs are connected to corresponding mixers of unit of first conversion of frequency of signals and of channels of second conversion of frequency of signals. Unit forming signals of third heterodyne frequency is manufactured in the form of scale-of-eight frequency divider, its input being connected to output of unit forming signal of first heterodyne frequency. Units forming signals of first and second heterodyne frequencies are built in the form of re-tuned frequency synthesizers whose control inputs are coupled via data exchange unit to permanent storage which is inserted with first and second data storages of heterodyne and intermediate frequencies correspondingly for first and second operational modes of receiver corresponding to reception of signals of satellite radio navigation systems GLONASS of first and second ranges of letter frequencies with numbers of letters "0"-"12" and "-7"-"-4". EFFECT: capability of reception and conversion of signals of satellite radio navigation systems GPS and GLONASS by one receiver under conditions of introduction of new ranges of letter frequencies of signals of satellite radio navigation system GLONASS. 6 dwg

Description

Изобретение относится к области радионавигации, а конкретно - к приемникам сигналов спутниковых радионавигационных систем (СРНС) GPS (США) и ГЛОНАСС (Россия), осуществляющих одновременный прием сигналов этих систем в частотном диапазоне L1 с кодовой модуляцией C/A кодом - кодом "стандартной точности". The invention relates to the field of radio navigation, and specifically to receivers of signals from satellite radio navigation systems (SRNS) GPS (USA) and GLONASS (Russia), which simultaneously receive signals from these systems in the frequency range L1 with code modulation C / A code - code "standard accuracy" "

Приемники сигналов СРНС ГЛОНАСС (Глобальная Навигационная Спутниковая Система) [1] и GPS (Global Position System) [2] в настоящее время широко используются для определения координат (широты, долготы, высоты) и скорости объектов, а также времени. При этом использование сигналов СРНС частотного диапазона L1 с кодовой модуляцией C/A кодом - кодом "стандартной точности" - обеспечивает "стандартную" точность определения. The receivers of the SRNS GLONASS (Global Navigation Satellite System) [1] and GPS (Global Position System) [2] signals are currently widely used to determine the coordinates (latitude, longitude, altitude) and speed of objects, as well as time. In this case, the use of SRNS signals of the frequency range L1 with code modulation by C / A code - a code of "standard accuracy" - provides "standard" accuracy of determination.

Основные различия между СРНС GPS и ГЛОНАСС состоят в использовании различных, хотя и соседних частотных диапазонов, использовании отличающихся псевдошумовых модулирующих кодов и использовании соответственно кодового и частотного разделения сигналов различных спутников в системе. Так, в СРНС GPS в диапазоне частот L1 спутники излучают модулированные различными псевдошумовыми кодами сигналы на одной несущей частоте 1575,42 МГц, а спутники СРНС ГЛОНАСС излучают модулированные одним и тем же псевдошумовым кодом сигналы на различных несущих (литерных) частотах, лежащих в соседней частотной области. The main differences between GPS and GLONASS SRNSs are the use of different, albeit adjacent, frequency ranges, the use of different pseudo-noise modulating codes, and the use of code and frequency separation of the signals of different satellites in the system, respectively. So, in GPS ARNS in the frequency range L1, satellites emit signals modulated by various pseudo-noise codes on a single carrier frequency of 1575.42 MHz, and GLONASS SRNS satellites emit signals modulated by the same pseudo-noise code on different carriers (letter) frequencies lying in the adjacent frequency area.

Номиналы литерных частот в СРНС ГЛОНАСС формируются по правилу:
f_i= f_o+iΔf_j,
где f₁ - номиналы литерных частот;
f₀ - нулевая литерная частота;
i - номера литерных частот;
Δ - интервал между литерными частотами.The nominal frequencies of the letter frequencies in the GLONASS SRNS are formed according to the rule:
f _i = f _o + iΔf _j ,
where f ₁ - denominations of letter frequencies;
f ₀ - zero lettering frequency;
i - numbers of letter frequencies;
Δ is the interval between letter frequencies.

Для частот рассматриваемого диапазона L1: f₀ = 1602 МГц, Δ = 0,5625 МГц.For the frequencies of the considered range L1: f ₀ = 1602 MHz, Δ = 0.5625 MHz.

Распределение литерных частот среди функционирующих спутников СРНС ГЛОНАСС задается альманахом, передаваемым в кадре служебной информации. The distribution of letter frequencies among the operating satellites of the SRNS GLONASS is specified by the almanac transmitted in the frame of service information.

Литерные частоты сигналов СНРС ГЛОНАСС вводятся в соответствии с "Интерфейсным контрольным документом" [1] . В настоящее время (с 1998 г.) введены литерные частоты диапазона от i = 0 до i = 12, в дальнейшем, в соответствии с [1], предусматривается переход на диапазон литерных частот от i = - 7 до i = 4. Смещение диапазона литерных частот сигналов СНРС ГЛОНАСС в другую частотную область связано с выделением новых частот для работы систем связи. В связи с этим возникает проблема обеспечения работоспособности аппаратуры, принимающей и обрабатывающей сигналы СРНС ГЛОНАСС, как в условиях указанного изменения диапазона литерных частот, так и в условиях усложнения помеховой обстановки, обусловленной работой систем связи в близком диапазоне частот. The letter frequencies of the GLRS GLRS signals are introduced in accordance with the “Interface Control Document” [1]. Currently (since 1998) the letter frequencies of the range from i = 0 to i = 12 have been introduced; further, in accordance with [1], a transition to the letter frequency range from i = - 7 to i = 4 is provided. the letter frequencies of the SNRS GLONASS signals to another frequency domain is associated with the allocation of new frequencies for the operation of communication systems. In this regard, the problem arises of ensuring the operability of equipment that receives and processes GLONASS SRNS signals, both under the conditions of the indicated change in the letter frequency range and in conditions of more complicated interference conditions due to the operation of communication systems in a close frequency range.

Отмеченные выше различия между сигналами спутников СРНС GPS и ГЛОНАСС, вытекающие из кодового разделения при одной несущей в СРНС GPS и частотного разделения при нескольких несущих, определяемых литерными частотами, в СРНС ГЛОНАСС, обусловливают различия в технических средствах, с помощью которых осуществляются прием и корреляционная обработка сигналов этих СРНС. The differences noted above between the signals of the GPS and GLONASS SRNS satellites resulting from the code separation at one carrier in the GPS SRNS and the frequency separation at several carriers determined by the letter frequencies in the GLONASS SRNS cause differences in the technical means by which reception and correlation processing are carried out signals of these SRNS.

Известен, например из [3, фиг. 1], приемник сигналов СРНС GPS, содержащий последовательно соединенные радиочастотный преобразователь и блок корреляционной обработки, связанный с вычислителем - навигационным процессором, при этом в состав радиочастотного преобразователя входят малошумящий усилитель, фильтр, смеситель, усилитель первой промежуточной частоты, квадратурный смеситель, два квантователя для синфазного и квадратурного каналов, а также формирователь сигнала первой гетеродинной частоты (1401,51 МГц) и блок деления, формирующий из сигнала первой гетеродинной частоты сигнал второй гетеродинной частоты. Known, for example, from [3, FIG. 1], a GPS receiver of GPS signals, comprising a radio frequency converter and a correlation processing unit connected in series with a computer — a navigation processor, the radio frequency converter comprising a low noise amplifier, a filter, a mixer, a first intermediate frequency amplifier, a quadrature mixer, and two quantizers for in-phase and quadrature channels, as well as a signal shaper of the first heterodyne frequency (1401.51 MHz) and a division block, forming a signal from the first heterodyne clock Ota signal of the second heterodyne frequency.

Приемник решает техническую задачу приема и цифровой обработки сигналов СРНС GPS для осуществления радионавигационных измерений. Приемник не позволяет решить задачу приема сигналов СРНС ГЛОНАСС. The receiver solves the technical problem of receiving and digitally processing GPS SRNS signals for performing radio navigation measurements. The receiver does not allow to solve the problem of receiving signals from SRNS GLONASS.

Известен, например, из [4, с. 146-148, рис.9.2], приемник сигналов СРНС ГЛОНАСС ("Одноканальная аппаратура потребителей "АСН-37" системы ГЛОНАСС"). Приемник содержит малошумящий усилитель-преобразователь, радиочастотный преобразователь, устройство цифровой обработки и связанный с ними посредством преобразователя-интерфейса (блока обмена данными) вычислитель (навигационный процессор). В состав малошумящего усилителя-преобразователя входят полосовые фильтры, усилитель, смеситель. В состав радиочастотного преобразователя входят усилитель промежуточной частоты, фазовый демодулятор, смеситель с фазовым подавлением зеркального канала, ограничитель и синтезатор литерных частот, работающий от опорного генератора. В состав устройства цифровой обработки входят генератор псевдослучайной последовательности (ПСП) с цифровым генератором тактовой частоты ПСП, цифровой генератор доплеровского сдвига частоты несущей, преобразователь фаза-код с накопителем цифровых выборок. Вычислитель (навигационный процессор) содержит микропроцессор серии 1806ВМ2, оперативное запоминающее устройство (оперативную память), постоянное запоминающее устройство (постоянную память). Синтезатор литерных частот формирует свои выходные сигналы в соответствии с литерными частотами принимаемых сигналов СРНС ГЛОНАСС. Шаг литерных частот, формируемых синтезатором, составляет 0,125 МГц. Сигнал первой гетеродинной частоты формируется в результате умножения частоты выходного сигнала синтезатора на четыре, а сигнал второй гетеродинной частоты - в результате деления частоты выходного сигнала синтезатора на два. Known, for example, from [4, p. 146-148, Fig. 9.2], GLONASS SRNS signal receiver ("Single-channel consumer equipment" ASN-37 "of the GLONASS system"). The receiver contains a low-noise amplifier-converter, a radio-frequency converter, a digital processing device, and a computer (navigation processor) associated with them via a converter-interface (data exchange unit). The low-noise amplifier-converter includes bandpass filters, an amplifier, and a mixer. The composition of the radio frequency converter includes an intermediate frequency amplifier, a phase demodulator, a mixer with phase suppression of the mirror channel, a limiter and a letter frequency synthesizer operating from a reference generator. The digital processing device includes a pseudo-random sequence generator (PSP) with a digital clock frequency generator PSP, a digital carrier Doppler frequency shift generator, a phase-code converter with a digital sample storage device. The computer (navigation processor) contains a microprocessor of the 1806BM2 series, random access memory (random access memory), read-only memory (read only memory). The letter frequency synthesizer generates its output signals in accordance with the letter frequencies of the received GLONASS SRNS signals. The pitch of the letter frequencies generated by the synthesizer is 0.125 MHz. The signal of the first heterodyne frequency is formed by multiplying the frequency of the output signal of the synthesizer by four, and the signal of the second heterodyne frequency is formed by dividing the frequency of the output signal of the synthesizer by two.

Приемник решает техническую задачу приема и цифровой обработки сигналов СРНС ГЛОНАСС для осуществления радионавигационных измерений. Приемник не позволяет решить задачу приема сигналов СРНС GPS. The receiver solves the technical problem of receiving and digitally processing signals from the SRNS GLONASS for performing radio navigation measurements. The receiver does not allow to solve the problem of receiving SRNS GPS signals.

Несмотря на различия, существующие между СРНС GPS и ГЛОНАСС, их близость по назначению, баллистическому построению орбитальной группировки спутников и используемому частотному диапазону позволяет ставить и решать задачи, связанные с созданием интегрированного приемника, работающего по сигналам этих двух систем. Достигаемый при этом результат состоит в повышении надежности, достоверности и точности определения местоположения объекта, в частности, за счет возможности выбора рабочих созвездий спутников с лучшими значениями геометрических факторов [4, с. 160]. Despite the differences that exist between GPS and GLONASS, their proximity to purpose, ballistic construction of the orbital constellation of satellites and the used frequency range allows us to pose and solve problems associated with the creation of an integrated receiver that works on the signals of these two systems. The result achieved in this case is to increase the reliability, reliability and accuracy of determining the location of an object, in particular, due to the possibility of choosing the working constellations of satellites with the best values of geometric factors [4, p. 160].

В этой связи очевидна актуальность задачи разработки интегрированных приемников сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС, то есть приемников, работающих по сигналам обеих систем, и оптимизации технических решений, направленных на упрощение и минимизацию таких приемников. In this regard, the urgency of the task of developing integrated GPS and GLONASS SRNS receivers, that is, receivers working on the signals of both systems, and optimizing technical solutions aimed at simplifying and minimizing such receivers, is obvious.

Среди интегрированных приемников сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС известен, см. , например, [4, с. 158-161, рис. 9.8], приемник, решающий задачу приема сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС частотного диапазона L1. Приемник содержит радиочастотный преобразователь, опорный генератор и процессор первичной обработки, связанный с навигационным процессором. В состав радиочастотного преобразователя входят частотный разделитель ("диплексер"), осуществляющий частотное разделение сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС, полосовые фильтры и малошумящие усилители каналов GPS и ГЛОНАСС, смеситель, коммутатор, подключающий на сигнальный вход смесителя сигналы СРНС GPS или ГЛОНАСС, коммутатор, подключающий на опорный вход смесителя сигнал первого гетеродина для канала GPS или канала ГЛОНАСС. За счет соответствующего формирования частоты гетеродинного сигнала первая промежуточная частота является постоянной для сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС и весь дальнейший тракт приемника реализован как общий для этих сигналов. В состав процессора первичной обработки входят мультиплексор с постоянным запоминающим устройством, цифровой генератор литерных частот, цифровой коррелятор, генератор ПСП и вычислитель - микропроцессор, связанный с навигационным процессором. Among the integrated receivers of SRNS GPS and GLONASS signals is known, see, for example, [4, p. 158-161, fig. 9.8], a receiver that solves the problem of receiving GPS and GLONASS signals of the L1 frequency range. The receiver comprises a radio frequency converter, a reference generator, and a preprocessing processor coupled to the navigation processor. The composition of the radio frequency converter includes a frequency splitter (“diplexer”), which performs frequency separation of the GPS and GLONASS SRNS signals, bandpass filters and low-noise amplifiers of GPS and GLONASS channels, a mixer, a switch that connects GPS or GLONASS SRNS signals to the mixer input, a switch that connects to the reference input of the mixer, the signal of the first local oscillator for the GPS channel or the GLONASS channel. Due to the corresponding generation of the heterodyne signal frequency, the first intermediate frequency is constant for the GPS and GLONASS SRNS signals and the entire further receiver path is implemented as common for these signals. The primary processing processor includes a multiplexer with read-only memory, a digital letter frequency generator, a digital correlator, a memory bandwidth generator and a computer - microprocessor connected to the navigation processor.

Приемник решает техническую задачу поочередного (последовательного во времени) приема сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС при осуществлении радионавигационных измерений, при этом при приеме сигналов обеих систем используется один и тот же радиоприемный тракт. Приемник не позволяет решить задачу одновременного приема сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС, что увеличивает время, затрачиваемое на получение навигационной информации. The receiver solves the technical problem of sequentially (sequentially in time) receiving GPS and GLONASS SRNS signals during radio navigation measurements, while the same radio receiving path is used when receiving signals from both systems. The receiver does not allow to solve the problem of simultaneously receiving GPS and GLONASS SRNS signals, which increases the time spent on obtaining navigation information.

Известен интегрированный приемник сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС, описанный в [5], в котором решается задача одновременного приема сигналов обеих СРНС. Приемник сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС, описанный в [5], принят в качестве прототипа. Known integrated receiver signals SRNS GPS and GLONASS, described in [5], which solves the problem of simultaneously receiving signals from both SRNS. GPS and GLONASS GPS receiver, described in [5], adopted as a prototype.

Структурная схема приемника сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС, принятого в качестве прототипа, представлена на фиг. 1. A block diagram of a GPS and GLONASS SRNS signal receiver, adopted as a prototype, is shown in FIG. 1.

Приемник-прототип (см. фиг. 1) содержит последовательно соединенные радиочастотный преобразователь 1, вход которого образует сигнальный вход приемника, и N канальный цифровой коррелятор 2, содержащий N каналов 3 (3₁, 3₂,.. . 3_N), связанный посредством блока 4 обмена данными с вычислителем 5.The prototype receiver (see Fig. 1) contains a series-connected radio frequency converter 1, the input of which forms the signal input of the receiver, and an N channel digital correlator 2 containing N channels 3 (3 ₁ , 3 ₂ , ... 3 _N ), connected through block 4 data exchange with the transmitter 5.

Вычислитель 5 содержит связанные шиной обмена данными процессор 6, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 7, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 8, часы 9 реального времени и блок 10 внешнего интерфейса, входы-выходы которого образуют информационные входы-выходы приемника. The calculator 5 contains a processor 6 connected to the data exchange bus, random access memory (RAM) 7, read-only memory (ROM) 8, a real-time clock 9, and an external interface unit 10, the inputs and outputs of which form the information inputs and outputs of the receiver.

Радиочастотный преобразователь 1 содержит входной блок 11, блок 12 первого преобразования частоты сигналов, первый 13 и второй 14 каналы второго преобразования частоты сигналов соответственно СРНС GPS и ГЛОНАСС, а также аппаратуру 15 формирования сигналов гетеродинных частот, содержащую блоки формирования сигналов первой, второй и третьей гетеродинных частот (на фиг. 1 не показаны), выходы которых образуют выходы сигналов соответственно первой, второй и третьей гетеродинных частот. The RF converter 1 comprises an input unit 11, a first frequency conversion unit 12 of the signals, the first 13 and second 14 channels of the second frequency conversion of the signals, respectively, GPS and GLONASS SRNS, as well as heterodyne frequency signal generating apparatus 15, containing the first, second and third heterodyne signal generating units frequencies (not shown in FIG. 1), the outputs of which form the outputs of the signals of the first, second, and third local oscillator frequencies, respectively.

Входной блок 11 радиочастотного преобразователя 1 решает задачу предварительной фильтрации входных сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС и включает по крайней мере один полосовой фильтр (на фиг.1 не показан). Вход блока 11 образует вход радиочастотного преобразователя 1. К входу блока 11 подключается приемная антенна. The input unit 11 of the RF Converter 1 solves the problem of pre-filtering the input signals of the SRNS GPS and GLONASS and includes at least one band-pass filter (not shown in figure 1). The input of block 11 forms the input of the RF converter 1. A receiving antenna is connected to the input of block 11.

Блок 12 радиочастотного преобразователя 1 решает задачу первого преобразования частоты сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС и включает по крайней мере один усилитель и смеситель (на фиг. 1 не показаны). Block 12 of the RF Converter 1 solves the problem of the first frequency conversion of the SRNS GPS and GLONASS signals and includes at least one amplifier and mixer (not shown in Fig. 1).

Канал 13 второго преобразования частоты сигналов радиочастотного преобразователя 1 (канал второго преобразования частоты сигналов СРНС GPS) содержит последовательно соединенные фильтр 16, смеситель 17 и блок 18 аналого-цифрового преобразования, выход которого образует выход канала 13 - выход сигналов СРНС GPS. Channel 13 of the second frequency conversion of the signals of the RF converter 1 (channel of the second frequency conversion of the SRNS GPS signals) contains a series-connected filter 16, a mixer 17 and an analog-to-digital conversion unit 18, the output of which forms the output of the channel 13 — the output of the GPS SRNS signals.

Канал 14 второго преобразования частоты сигналов радиочастотного преобразователя 1 (канал второго преобразования частоты сигналов СРНС ГЛОНАСС) содержит последовательно соединенные фильтр 19, смеситель 20 и блок 21 аналого-цифрового преобразования, выход которого образует выход канала 14 - выход сигналов СРНС ГЛОНАСС. Channel 14 of the second frequency conversion of the signals of the RF converter 1 (channel of the second frequency conversion of the SRNS GLONASS signals) contains a series-connected filter 19, a mixer 20 and an analog-to-digital conversion unit 21, the output of which forms the output of the channel 14 — the output of the GLONASS SRNS signals.

Выходы каналов 13 и 14, являющиеся выходами радиочастотного преобразователя 1, связаны с первым и вторым сигнальными входами N канального цифрового коррелятора 2. Сигнальные входы цифрового коррелятора 2 связаны с соответствующими сигнальными входами каналов 3. Выходы и входы данных каналов 3 связаны посредством входной и выходной шин данных цифрового коррелятора 2 через блок 4 обмена данными с вычислителем 5. The outputs of channels 13 and 14, which are the outputs of the RF converter 1, are connected to the first and second signal inputs N of the channel digital correlator 2. The signal inputs of the digital correlator 2 are connected to the corresponding signal inputs of the channels 3. The outputs and inputs of the data of channels 3 are connected via input and output buses digital correlator 2 through block 4 data exchange with the transmitter 5.

В радиочастотном преобразователе 1 входы фильтров 16 и 19, являющиеся входами соответственно первого 13 и второго 14 каналов второго преобразования частоты сигналов, подключены к выходу блока 12 первого преобразования частоты сигналов. Вход блока 12 подключен к выходу входного блока 11. Опорный вход смесителя (на фиг. 1 не показан) блока 12 первого преобразования частоты сигналов, образующий опорный вход блока 12, соединен с выходом сигнала первой гетеродинной частоты аппаратуры 15. Опорные входы смесителей 17 и 20 первого 13 и второго 14 каналов второго преобразования частоты сигналов подключены соответственно к выходам сигналов второй и третьей гетеродинных частот аппаратуры 15. In the RF Converter 1, the inputs of the filters 16 and 19, which are inputs of the first 13 and second 14 channels of the second signal frequency conversion, respectively, are connected to the output of the block 12 of the first signal frequency conversion. The input of block 12 is connected to the output of input block 11. The reference input of the mixer (not shown in FIG. 1) of the first signal frequency conversion block 12, forming the reference input of block 12, is connected to the signal output of the first heterodyne frequency of the equipment 15. The reference inputs of the mixers 17 and 20 the first 13 and second 14 channels of the second signal frequency conversion are connected respectively to the signal outputs of the second and third heterodyne frequencies of the equipment 15.

Приемник-прототип работает следующим образом. The prototype receiver operates as follows.

Принятые приемной антенной сигналы СРНС GPS и ГЛОНАСС частотного диапазона L1 через входной блок 11, осуществляющий в радиочастотном преобразователе 1 частотную фильтрацию сигналов данного частотного диапазона, поступают на вход блока 12 первого преобразования частоты сигналов. The SRNS GPS and GLONASS signals of the frequency range L1 received by the receiving antenna through the input unit 11, which carries out frequency filtering of the signals of this frequency range in the RF converter 1, are input to the block 12 of the first signal frequency conversion.

В блоке 12 сигналы СРНС GPS и ГЛОНАСС частотного диапазона L1 усиливаются, а также преобразуются по частоте в смесителе, на опорный вход которого поступает сигнал первой гетеродинной частоты f_г1 = 1416 МГц, формируемый в аппаратуре 15 с помощью соответствующего блока формирования сигнала первой гетеродинной частоты (на фиг. 1 не показан).In block 12, the GPS and GLONASS SRNS signals of the frequency range L1 are amplified and also converted in frequency in the mixer, to the reference input of which the signal of the first heterodyne frequency f _g1 = 1416 MHz is generated, which is generated in the apparatus 15 using the corresponding signal generation unit of the first heterodyne frequency ( in Fig. 1 is not shown).

Преобразованные в блоке 12 сигналы СРНС GPS и ГЛОНАСС частотного диапазона L1 поступают на входы первого 13 и второго 14 каналов второго преобразования частоты сигналов, то есть на входы фильтров 16 и 19. Каждый из этих фильтров осуществляет фильтрацию сигналов одной из СРНС, а именно, фильтр 16 - фильтрацию сигналов СРНС GPS, а фильтр 19 - фильтрацию сигналов СРНС ГЛОНАСС. Converted in block 12, the SRNS GPS and GLONASS signals of the frequency range L1 are supplied to the inputs of the first 13 and second 14 channels of the second signal frequency conversion, that is, to the inputs of the filters 16 and 19. Each of these filters filters the signals of one of the SRNSs, namely, a filter 16 - filtering the signals of the SRNS GPS, and filter 19 - filtering the signals of the SRNS GLONASS.

Отфильтрованные с помощью фильтров 16 и 19 от внеполосных помех и разделенные по системам (GPS и ГЛОНАСС) преобразованные по частоте сигналы в каждом из каналов 13 и 14 поступают на сигнальные входы смесителей 17 и 20 соответственно. Filtered using filters 16 and 19 from out-of-band interference and separated by systems (GPS and GLONASS), the frequency-converted signals in each of the channels 13 and 14 are fed to the signal inputs of the mixers 17 and 20, respectively.

Для второго преобразования частоты, осуществляемого в каналах 13 и 14, в приемнике-прототипе используются сигналы второй и третьей гетеродинных частот f_г2 = 173,9 МГц и f_г3 = 178,8 МГц, формируемые в аппаратуре 15 с помощью соответствующих блоков формирования сигналов второй и третьей гетеродинных частот (на фиг. 1 не показаны). При этом сигнал второй гетеродинной частоты f_г2 = 173,9 МГц используется для преобразования сигналов СРНС GPS в смесителе 17 первого канала 13, а сигнал третьей гетеродинной частоты f_г3 = 178,8 МГц используется для преобразования сигналов СРНС ГЛОНАСС в смесителе 20 второго канала 14.For the second frequency conversion carried out in the channels 13 and 14, the signals are used the second and third heterodyne frequencies f _r2 = 173.9 MHz at the receiver prototype _r3 and f = 178.8 MHz, generated in the apparatus 15 by a respective second signal generating units and the third heterodyne frequencies (not shown in FIG. 1). When this signal of the second heterodyne frequency f _r2 = 173.9 MHz is used for conversion of SRNS GPS signals in the mixer 17 of the first channel 13, and the signal of the third heterodyne frequency f _r3 = 178.8 MHz is used for conversion of SRNS GLONASS signals in the mixer 20 of the second channel 14 .

Преобразованные с помощью смесителей 17 и 20 сигналы СРНС GPS и ГЛОНАСС далее поступают на входы блоков 18 и 21 аналого-цифрового преобразования, где преобразуются в цифровой вид, причем каждый из преобразуемых в цифровой вид сигналов GPS и ГЛОНАСС представляется в виде двух квадратурных составляющих этих сигналов. Преобразование в цифровой вид осуществляется с тактовой частотой F_т.The GPS and GLONASS SRNS signals converted with the help of mixers 17 and 20 are then fed to the inputs of the analog-to-digital conversion units 18 and 21, where they are converted to digital form, and each of the GPS and GLONASS signals converted to digital form is represented as two quadrature components of these signals . The conversion to digital form is carried out with a clock frequency F _t .

Для осуществления аналого-цифрового преобразования без потерь навигационной информации преобразуемые сигналы согласовываются по частоте и спектру со значением тактовой частоты F_т таким образом, чтобы удовлетворять теореме отсчетов Найквиста-Котельникова. Согласование обеспечивается путем выбора определенных значений тактовой и гетеродинных частот. В приемнике-прототипе значение тактовой частоты, определяющей частоту аналого-цифрового преобразования, то есть частоту дискретизации по времени, выбрано F_т=57,0 МГц. Значение тактовой частоты F_т=57,0 МГц выбрано с учетом обеспечения возможности обработки в приемнике-прототипе сигналов СРНС ГЛОНАСС в диапазоне частот с литерами от i = 0 до i = 24. С учетом этой частоты выбраны согласованные значения гетеродинных частот f_г2 = 173,9 МГц и f_г3 = 178,8 МГц для второго преобразования частоты сигналов, а именно таким образом, чтобы средняя частота сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС на второй промежуточной частоте была бы близка к 14,25 МГц. Это обеспечивает возможность дискретизации сигналов в блоках 18 и 21 с помощью 4-х битовых аналого-цифровых преобразователей с тактовой частотой F_т = 57,0 МГц (4 • 14,25 МГц), а также формирования последующих двухбитовых выборок синфазной и квадратурной составляющих сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС с частотой дискретизации, в два раза меньшей F_т, т.е. равной 28,5 МГц (2 • 14,25 МГц). Формирование указанных двухбитовых выборок синфазной и квадратурной составляющих сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС осуществляется с помощью элементов, функционально входящих в состав блоков 18, 21. В зависимости от варианта практической реализации эти элементы могут конструктивно входить в состав блоков 18,21 (фиг. 1), либо в состав отдельного конструктивного блока (на фиг. 1 этот вариант реализации не показан).To perform analog-to-digital conversion without loss of navigation information, the converted signals are matched in frequency and spectrum with the clock frequency F _t in such a way as to satisfy the Nyquist-Kotelnikov sampling theorem. Coordination is ensured by selecting certain values of the clock and heterodyne frequencies. In the receiver-prototype, the value of the clock frequency that determines the frequency of the analog-to-digital conversion, that is, the sampling frequency in time, is selected F _t = 57.0 MHz. The value of the clock frequency F _t = 57.0 MHz is selected taking into account the possibility of processing in the prototype receiver of the GLONASS SRNS signals in the frequency range with letters from i = 0 to i = 24. With this frequency in mind, the selected values of the heterodyne frequencies f _g2 = 173 were selected , 9 MHz and f _r3 = 178.8 MHz for the second conversion of frequency of signals, namely so that the average frequency signals SRNS GPS and GLONASS at the second intermediate frequency would be close to 14.25 MHz. This enables the sampling of signals in blocks 18 and 21 using 4-bit analog-to-digital converters with a clock frequency of F _t = 57.0 MHz (4 • 14.25 MHz), as well as the formation of subsequent two-bit samples of in-phase and quadrature components of the signals GPS and GLONASS SRNS with a sampling frequency half that F _t , i.e. equal to 28.5 MHz (2 • 14.25 MHz). The formation of these two-bit samples of the in-phase and quadrature components of the GPS and GLONASS SRNS signals is carried out using the elements functionally included in the blocks 18, 21. Depending on the variant of practical implementation, these elements can be structurally included in the blocks 18.21 (Fig. 1), or as part of a separate structural unit (in Fig. 1, this embodiment is not shown).

С выходов радиочастотного преобразователя 1 синфазная и квадратурная выборки сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС поступают (по двухпроводным линиям связи) на первый (GPS) и второй (ГЛОНАСС) сигнальные входы N канального цифрового коррелятора 2, осуществляющего в своих каналах 3 цифровую обработку сигналов спутников СРНС GPS и ГЛОНАСС в сочетании, определяемом командами, поступающими на входы данных каналов 3 с вычислителя 5 через блок 4 обмена данными. На тактовые входы каналов 3 при этом поступает тактовый сигнал с частотой F_т/2 (28,5 МГц).From the outputs of the RF converter 1, the in-phase and quadrature samples of the SRNS GPS and GLONASS signals are received (via two-wire communication lines) to the first (GPS) and second (GLONASS) signal inputs of the N channel digital correlator 2, which digitally processes the signals of the SRNS GPS satellites in its channels 3 and GLONASS in combination, determined by the commands received at the inputs of the data of channels 3 from the calculator 5 through the data exchange unit 4. At the same time, the clock inputs of channels 3 receive a clock signal with a frequency of F _t / 2 (28.5 MHz).

В каналах 3 (3₁, 3₂,... 3_N) N канального цифрового коррелятора 2 в соответствии с командами, поступающими от вычислителя 5 через блок 4 обмена данными, осуществляется корреляционная обработка сигналов спутников СРНС, в процессе которой определяется временное положение пиков корреляционных функций псевдошумовых сигналов спутников СРНС, то есть определяются радионавигационные параметры, используемые в расчетах местоположения объекта по сигналам спутников СРНС.In channels 3 (3 ₁ , 3 ₂ , ... 3 _N ) N of the channel digital correlator 2, in accordance with the commands received from the calculator 5 through the data exchange unit 4, correlation processing of the SRNS satellites is performed, during which the temporal position of the peaks is determined correlation functions of the pseudo-noise signals of the SRNS satellites, that is, the radio navigation parameters are determined that are used in calculating the location of the object based on the signals of the SRNS satellites.

Корреляционная обработка сигналов спутников СРНС в каналах 3 цифрового коррелятора 2 осуществляется с помощью входящих в состав каждого из каналов 3 элементов: коммутатора входных сигналов, цифровых смесителей, цифрового управляемого генератора несущей, цифровых демодуляторов (корреляторов), программируемой линии задержки, генератора опорного C/A кода, цифрового управляемого генератора кода, блоков накопления, регистра управления (на фиг. 1 не показаны). Correlation processing of signals from SRNS satellites in channels 3 of digital correlator 2 is carried out using 3 elements included in each of the channels: input switch, digital mixers, digital controlled carrier generator, digital demodulators (correlators), programmable delay line, reference C / A generator code, digital controlled code generator, accumulation blocks, control register (not shown in Fig. 1).

С помощью коммутатора входных сигналов в канале 3 осуществляется выделение сигналов одной из СРНС (GPS или ГЛОНАСС). С помощью цифровых смесителей в канале 3 обеспечивают выделение сигналов определенного спутника СРНС и перенос спектра этих сигналов в основную полосу частот (на нулевую частоту). При этом используются сигналы, формируемые цифровым управляемым генератором несущей. Цифровые демодуляторы (корреляторы) канала 3 осуществляют корреляцию сигналов спутника с точной "P" (Punctual) и разностной "E-L" (Early-Late) или ранней "E" (Early) копиями опорного C/A кода СРНС GPS или ГЛОНАСС соответственно. Указанные копии кода вырабатываются в каждом из каналов 3 программируемой линией задержки, которая под управлением вычислителя 5 через блок 4 обмена данными позволяет изменять интервал между ранней и поздней копиями C/A кода от 0,1 до 1 длительности символа C/A кода и, следовательно, формировать "узкий дискриминатор" ("узкий коррелятор") в системе слежения за кодом [6, 7, 8]. Опорные псевдослучайные C/A коды сигналов спутников СРНС GPS или ГЛОНАСС вырабатываются в каждом из каналов 3 генератором опорного C/A кода, получающим для этого тактовую частоту кода 1,023 МГц для GPS или 0,511 МГц для ГЛОНАСС, формируемую цифровым управляемым генератором кода. Выбор вида вырабатываемой псевдослучайной кодовой последовательности и значения тактовой частоты кода осуществляется по командам вычислителя 5, поступающим на управляющие входы этих генераторов через блок 4 обмена данными. Результаты корреляции накапливаются в соответствующих блоках накопления. Период накопления равен периоду C/A кода, то есть 1 мс. Накопленные данные периодически считываются через блок 4 обмена данными вычислителем 5, в котором реализуются все алгоритмы обработки сигналов, то есть алгоритмы поиска сигналов, слежения за несущей и кодом, прием служебной информации. В соответствии с результатами корреляционной обработки сигналов спутников СРНС в каналах 3 цифрового коррелятора 2 вычислитель 5 формирует управляющие сигналы для работы каналов 3, в том числе значения несущей частоты для цифрового управляемого генератора несущей и значения тактовой частоты кода для цифрового управляемого генератора кода. Работа программируемой линией задержки, генератора опорного C/A кода, коммутатора входных сигналов определяется командами, формируемыми регистром управления под воздействием команд, поступающих с вычислителя 5 через блок 4 обмена данными. Using the input signal switch in channel 3, the signals are extracted from one of the SRNS (GPS or GLONASS). Using digital mixers in channel 3, the signals of a specific SRNS satellite are extracted and the spectrum of these signals is transferred to the main frequency band (to zero frequency). In this case, signals generated by a digital controlled carrier generator are used. Channel 3 digital demodulators (correlators) correlate satellite signals with the exact “P” (punctual) and differential “E-L” (Early-Late) or early “E” (Early) copies of the reference C / A GPS or GLONASS SRNS code, respectively. The indicated copies of the code are generated in each of the channels 3 by a programmable delay line, which, under the control of the calculator 5, through the data exchange unit 4 allows you to change the interval between early and late copies of the C / A code from 0.1 to 1 duration of the C / A code symbol and, therefore , form a “narrow discriminator” (“narrow correlator”) in the code tracking system [6, 7, 8]. Reference pseudorandom C / A codes of GPS or GLONASS SRNS satellites are generated in each of the channels 3 by a reference C / A code generator, which receives for this a clock frequency of 1.023 MHz for GPS or 0.511 MHz for GLONASS generated by a digital controlled code generator. The type of the generated pseudo-random code sequence and the value of the code clock frequency are selected according to the instructions of the calculator 5 received at the control inputs of these generators through the data exchange unit 4. Correlation results are accumulated in the corresponding accumulation units. The accumulation period is equal to the period of the C / A code, i.e. 1 ms. The accumulated data is periodically read out through a data exchange unit 4 by a calculator 5, in which all signal processing algorithms are implemented, that is, signal search algorithms, carrier and code tracking algorithms, and reception of service information. In accordance with the results of the correlation processing of the signals of the SRNS satellites in the channels 3 of the digital correlator 2, the calculator 5 generates control signals for the operation of the channels 3, including the carrier frequency for the digital controlled carrier generator and the code clock for the digital controlled code generator. The work of the programmable delay line, the reference C / A code generator, the input signal switch is determined by the commands generated by the control register under the influence of the commands coming from the calculator 5 through the data exchange unit 4.

Функционирование вычислителя 5 осуществляется по алгоритму, реализуемому процессором 6 с помощью программ и данных, хранящихся в ПЗУ 8 и ОЗУ 7, в соответствии с временными сигналами, формируемыми в часах 9 реального времени. Данные результатов обработки сигналов в приемнике-прототипе выдаются через блок 10 внешнего интерфейса, через него же в вычислитель 5 поступают сигналы внешнего управления. The functioning of the calculator 5 is carried out according to the algorithm implemented by the processor 6 using programs and data stored in ROM 8 and RAM 7, in accordance with the time signals generated in real-time clock 9. Data of the results of signal processing in the receiver-prototype are issued through the block 10 of the external interface, through which the external control signals are transmitted to the calculator 5.

Решения, реализуемые в приемнике-прототипе при приеме и частотном преобразовании принимаемых сигналов, основываются на отсутствии ограничений на количество синтезаторов, используемых при формировании сигналов гетеродинных частот. Так, в устройстве-прототипе используются гетеродинные сигналы с частотами 1416 МГц, 173,9 МГц и 178,8 МГц. Ни одна из этих гетеродинных частот не может быть получена из другой гетеродинной частоты путем простого умножения или деления. Поэтому гетеродинные частоты в приемнике-прототипе синтезируются с помощью трех отдельных формирователей (синтезаторов) гетеродинных частот. Каждый из указанных синтезаторов гетеродинных частот представляет собой сложное по реализации, самостоятельное радиотехническое устройство. Сложность синтезаторов гетеродинных частот для приемников сигналов СРНС обусловлена высокими требованиями, предъявляемыми к стабильности синтезируемых частот (относительная нестабильность частоты 10^-11•10^-12 за 1 с. [9] ), поскольку от этого в значительной степени зависят выходные характеристики приемника в целом.The solutions implemented in the prototype receiver during the reception and frequency conversion of the received signals are based on the absence of restrictions on the number of synthesizers used in the generation of heterodyne frequency signals. So, in the prototype device, heterodyne signals with frequencies of 1416 MHz, 173.9 MHz and 178.8 MHz are used. None of these heterodyne frequencies can be obtained from another heterodyne frequency by simple multiplication or division. Therefore, the heterodyne frequencies in the receiver prototype are synthesized using three separate generators (synthesizers) of the heterodyne frequencies. Each of these synthesizers of heterodyne frequencies is a complex implementation, an independent radio engineering device. The complexity of heterodyne frequency synthesizers for SRNS signal receivers is due to the high requirements for the stability of the synthesized frequencies (relative frequency instability of 10 ^-11 • 10 ^-12 per 1 s [9]), since the output characteristics of the receiver as a whole depend on this to a large extent.

Решения, реализуемые в приемнике-прототипе при приеме и обработке принимаемых сигналов, основываются на использовании сигналов СРНС ГЛОНАСС определенного диапазона литерных частот (с номерами литер от i = 0 до i = 24) и соответствующего этому диапазону значению тактовой частоты F_т = 57 МГц. При этом в приемнике-прототипе не предусмотрены технические средства для приема сигналов СРНС ГЛОНАСС с номерами литер в диапазоне от i = -7 до i = - 1, вводимыми в соответствие с [1]. Возможное решение задачи приема сигналов СРНС ГЛОНАСС с литерными частотами, включающими в себя и указанные дополнительные литерные частоты, в рамках структуры приемника-прототипа может быть достигнуто за счет расширения (примерно на 30%) полосы пропускания радиочастотного преобразователя 1 для сигналов СРНС ГЛОНАСС и соответствующего увеличения тактовой частоты (частоты дискретизации) для цифрового коррелятора 2. При этом, однако, возникают проблемы с обеспечением помехоустойчивости приемника при воздействии сигналов связных систем, излучаемых в том же частотном диапазоне, что и сигналы литерных частот с i = 12 по i = 24, а увеличение тактовой частоты приводит к увеличению потребляемой цифровым коррелятором 2 мощности прямо пропорционально увеличению значения частоты.The solutions implemented in the prototype receiver when receiving and processing received signals are based on the use of GLONASS SRNS signals of a certain range of letter frequencies (with letter numbers from i = 0 to i = 24) and the clock frequency F _t = 57 MHz corresponding to this range. At the same time, the prototype receiver does not provide technical means for receiving GLONASS SRNS signals with letter numbers in the range from i = -7 to i = - 1, introduced in accordance with [1]. A possible solution to the problem of receiving GLONASS SRNS signals with letter frequencies, including the indicated additional letter frequencies, within the framework of the prototype receiver structure can be achieved by expanding (by about 30%) the bandwidth of RF converter 1 for GLONASS SRNS signals and corresponding increase the clock frequency (sampling frequency) for the digital correlator 2. However, however, there are problems with ensuring noise immunity of the receiver when exposed to signals from communication systems, zluchaemyh in the same frequency range as signals lettered frequencies from i = 12 to i = 24, and the increase in clock frequency leads to an increase in consumption power of the digital correlator 2 is directly proportional to increase in frequency.

Задачей заявляемого изобретения является создание устройства, осуществляющего одновременный прием и преобразование сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС, промодулированных кодами стандартной точности (C/A кодами) в диапазоне L1, с использованием двух синтезаторов для формирования гетеродинных частот (а не трех, как в прототипе), с обеспечением возможности приема и обработки сигналов СРНС ГЛОНАСС в условиях вводимых в соответствии с [1] новых диапазонов литерных частот сигналов СРНС ГЛОНАСС, а именно - в диапазонах i = 0 - 12 и i = -7 - 4, без увеличения полосы пропускания радиочастотного преобразователя, с обеспечением требуемой частотной избирательности, определяющей помехозащищенность приемника, и с обеспечением возможности работы цифрового коррелятора на минимальной тактовой частоте (20 - 22) МГц. The task of the invention is to provide a device that simultaneously receives and converts GPS and GLONASS SRNS signals, modulated with standard accuracy codes (C / A codes) in the L1 range, using two synthesizers to generate heterodyne frequencies (and not three, as in the prototype), with the possibility of receiving and processing signals of the SRNS GLONASS under the conditions of the new ranges of letter frequencies of SRNS GLONASS signals introduced in accordance with [1], namely, in the ranges i = 0 - 12 and i = -7 - 4, without increasing the bandwidth shutting down the radio frequency converter, ensuring the required frequency selectivity, which determines the noise immunity of the receiver, and ensuring that the digital correlator can operate at the minimum clock frequency (20 - 22) MHz.

Сущность изобретения заключается в том, что в приемнике сигналов СРНС, содержащем последовательно соединенные радиочастотный преобразователь, вход которого образует сигнальный вход приемника, и N канальный цифровой коррелятор, связанный посредством блока обмена данными с вычислителем, содержащим связанные шиной обмена данными процессор, ОЗУ, ПЗУ, часы реального времени и блок внешнего интерфейса, входы-выходы которого образуют информационные входы-выходы приемника, причем радиочастотный преобразователь содержит входной блок, включающий по крайней мере один полосовой фильтр, подключенный к выходу входного блока блок первого преобразования частоты сигналов, включающий по крайней мере один усилитель и смеситель, подключенные к выходу блока первого преобразования частоты сигналов первый и второй каналы второго преобразования частоты сигналов соответственно СРНС GPS и ГЛОНАСС, каждый из которых содержит последовательно соединенные фильтр, смеситель и блок аналого-цифрового преобразования, выход которого образует выход канала, а также содержащую блоки формирования сигналов первой, второй и третьей гетеродинных частот аппаратуру формирования сигналов гетеродинных частот, выход сигнала первой гетеродинной частоты которой, образованный выходом блока формирования сигнала первой гетеродинной частоты, подключен к опорному входу смесителя блока первого преобразования частоты сигналов, выход сигнала второй гетеродинной частоты, образованный выходом блока формирования сигнала второй гетеродинной частоты, подключен к опорному входу смесителя первого канала второго преобразования частоты сигналов, выход сигнала третьей гетеродинной частоты, образованный выходом блока формирования сигнала третьей гетеродинной частоты, подключен к опорному входу смесителя второго канала второго преобразования частоты сигналов, в радиочастотном преобразователе в аппаратуре формирования сигналов гетеродинных частот блок формирования сигнала третьей гетеродинной частоты выполнен в виде делителя частоты на восемь, вход которого подключен к выходу блока формирования сигнала первой гетеродинной частоты, а блоки формирования сигналов первой и второй гетеродинных частот выполнены в виде перестраиваемых синтезаторов частоты, опорные входы которых подключены к выходу опорного генератора, а управляющие входы связаны через соответствующий канал блока обмена данными с ПЗУ вычислителя, в котором дополнительно введены первый и второй блоки хранения данных гетеродинных и промежуточных частот соответственно для первого и второго режимов работы приемника, соответствующих приему сигналов СРНС ГЛОНАСС первого и второго диапазонов литерных частот с номерами литер "0" - "12" и "-7" - "4". The essence of the invention lies in the fact that in the SRNS signal receiver containing a serially connected radio frequency converter, the input of which forms the signal input of the receiver, and an N channel digital correlator connected by means of a data exchange unit to a computer containing a processor, RAM, ROM connected to the data exchange bus, a real-time clock and an external interface unit, the inputs and outputs of which form the information inputs and outputs of the receiver, the radio frequency converter comprising an input unit, including at least one bandpass filter connected to the output of the input unit, the first signal frequency conversion unit, including at least one amplifier and mixer, connected to the output of the first signal frequency conversion unit, the first and second channels of the second signal frequency conversion, respectively, GPS and GLONASS SRNS, each of which contains a series-connected filter, mixer, and an analog-to-digital conversion unit, the output of which forms a channel output, as well as containing blocks of of the first, second, and third heterodyne frequencies, the equipment for generating heterodyne frequency signals, the output of the signal of the first heterodyne frequency of which, formed by the output of the signal generating unit of the first heterodyne frequency, is connected to the reference input of the mixer of the unit of the first signal frequency conversion, the signal output of the second heterodyne frequency, formed by the output of the block the signal generation of the second heterodyne frequency, connected to the reference input of the mixer of the first channel of the second frequency conversion of the signals output The signal of the third heterodyne frequency signal, formed by the output of the third heterodyne frequency signal generating unit, is connected to the reference input of the mixer of the second channel of the second signal frequency conversion, in the radio frequency converter in the heterodyne frequency signal generating apparatus, the third heterodyne frequency signal generating unit is made in the form of an eight frequency divider, the input of which is connected to the output of the signal generation unit of the first heterodyne frequency, and the signal generation units of the first and second heterodyne frequencies are made in the form of tunable frequency synthesizers, the reference inputs of which are connected to the output of the reference generator, and the control inputs are connected through the corresponding channel of the data exchange unit from the ROM of the computer, in which the first and second blocks of data storage of heterodyne and intermediate frequencies, respectively, for the first and the second operating modes of the receiver, corresponding to the reception of signals of the SRNS GLONASS of the first and second letter frequency ranges with the letter numbers "0" - "12" and "-7" - "4".

Сущность заявляемого изобретения, возможность его осуществления и промышленного использования поясняются чертежами и частотными диаграммами, представленными на фиг. 1 - 6, где:
на фиг. 1 изображена структурная схема прототипа;
на фиг. 2 представлен пример структурной схемы заявляемого приемника сигналов СРНС в рассматриваемом варианте реализации;
на фиг. 3 представлен пример структурной схемы одного канала N канального цифрового коррелятора заявляемого приемника сигналов СРНС в рассматриваемом варианте реализации;
на фиг. 4 представлены частотные диаграммы, поясняющие распределение частотных полос сигналов СРНС GPS (фиг. 4a) и сигналов СРНС ГЛОНАСС с номерами литерных частот первого диапазона "0" - "12" (фиг. 46) и второго диапазона "-7" - "4" (фиг. 4в) до первого преобразования частоты;
на фиг. 5 представлены частотные диаграммы, поясняющие распределение частотных полос сигналов СРНС GPS (фиг. 5а,б) и ГЛОНАСС (фиг. 5в,г) после первого преобразования частоты в заявляемом приемнике сигналов СРНС для первого (фиг. 5а, в) и второго (фиг. 5б,г) режимов работы приемника, соответствующих приему сигналов СРНС ГЛОНАСС первого и второго диапазонов литерных частот с номерами литер "0" - "12" и "-7" -"4" соответственно;
на фиг. 6 представлены частотные диаграммы, поясняющие распределение частотных полос сигналов СРНС GPS (фиг. 6а,б) и ГЛОНАСС (фиг. 6в,г) после второго преобразования частоты в заявляемом приемнике сигналов СРНС для первого (фиг. 6а, в) и второго (фиг. 5б,г) режимов работы приемника, соответствующих приему сигналов СРНС ГЛОНАСС первого и второго диапазонов литерных частот с номерами литер "0" - "12" и "- 7" - "4" соответственно.The essence of the claimed invention, the possibility of its implementation and industrial use are illustrated by the drawings and frequency diagrams presented in FIG. 1 - 6, where:
in FIG. 1 shows a structural diagram of a prototype;
in FIG. 2 presents an example of a structural diagram of the inventive SRNS signal receiver in the present embodiment;
in FIG. 3 shows an example of a structural diagram of one channel N of a channel digital correlator of the inventive SRNS signal receiver in the present embodiment;
in FIG. 4 is a frequency diagram explaining the distribution of the frequency bands of the GPS SRNS signals (Fig. 4a) and GLONASS SRNS signals with the letter frequencies of the first range "0" - "12" (Fig. 46) and the second range "-7" - "4" (Fig. 4c) before the first frequency conversion;
in FIG. 5 presents frequency diagrams explaining the distribution of the frequency bands of the GPS SRNS signals (Fig. 5a, b) and GLONASS (Fig. 5c, d) after the first frequency conversion in the inventive SRNS signal receiver for the first (Fig. 5a, c) and second (Fig. 5b, d) receiver operating modes corresponding to reception of GLONASS SRNS signals of the first and second letter frequency ranges with letter numbers "0" - "12" and "-7" - "4", respectively;
in FIG. 6 is a frequency diagram explaining the distribution of the frequency bands of the GPS SRNS signals (Fig. 6a, b) and GLONASS (Fig. 6c, d) after the second frequency conversion in the inventive SRNS signal receiver for the first (Fig. 6a, c) and second (Fig. 5b, d) receiver operating modes corresponding to reception of GLONASS SRNS signals of the first and second letter frequency ranges with letter numbers "0" - "12" and "- 7" - "4", respectively.

Заявляемый приемник сигналов СРНС в рассматриваемом примере реализации содержит (см. фиг. 2 и 3) последовательно соединенные радиочастотный преобразователь 1, вход которого образует сигнальный вход приемника, и N канальный цифровой коррелятор 2, содержащий N каналов 3 (3₁, 3₂,....3_N, связанный посредством блока 4 обмена данными с вычислителем 5.The inventive receiver of SRNS signals in this example implementation contains (see Fig. 2 and 3) serially connected radio frequency converter 1, the input of which forms the signal input of the receiver, and N channel digital correlator 2 containing N channels 3 (3 ₁ , 3 ₂ ,. ... 3 _N , connected through block 4 data exchange with the transmitter 5.

Вычислитель 5 содержит связанные шиной обмена данными процессор 6, ОЗУ 7, ПЗУ 8, часы 9 реального времени и блок 10 внешнего интерфейса, входы-выходы которого образуют информационные входы-выходы приемника. The computer 5 contains a processor 6, RAM 7, ROM 8 connected by a data bus, a real-time clock 9 and an external interface unit 10, the inputs and outputs of which form the information inputs and outputs of the receiver.

Радиочастотный преобразователь 1 содержит входной блок 11, блок 12 первого преобразования частоты сигналов, первый 13 и второй 14 каналы второго преобразования частоты сигналов соответственно СРНС GPS и ГЛОНАСС, а также аппаратуру 15 формирования сигналов гетеродинных частот. The RF converter 1 comprises an input unit 11, a first frequency conversion unit 12 of the signals, a first 13 and a second 14 channels of a second frequency conversion of the signals, respectively, GPS and GLONASS SRNS, as well as equipment 15 for generating heterodyne frequency signals.

Канал 13 второго преобразования частоты сигналов радиочастотного преобразователя 1 (канал второго преобразования частоты сигналов СРНС GPS) содержит последовательно соединенные фильтр 16, смеситель 17 и блок 18 аналого-цифрового преобразования, выход которого образует выход канала 13 - выход преобразованных сигналов СРНС GPS. Channel 13 of the second frequency conversion of the signals of the RF converter 1 (channel of the second frequency conversion of the SRNS GPS signals) contains a series-connected filter 16, a mixer 17 and an analog-to-digital conversion unit 18, the output of which forms the output of the channel 13 — the output of the converted GPS SRNS signals.

Канал 14 второго преобразования частоты сигналов радиочастотного преобразователя 1 (канал второго преобразования частоты сигналов СРНС ГЛОНАСС) содержит последовательно соединенные фильтр 19, смеситель 20 и блок 21 аналого-цифрового преобразования, выход которого образует выход канала 14 - выход преобразованных сигналов СРНС ГЛОНАСС. Channel 14 of the second frequency conversion of the signals of the RF converter 1 (channel of the second frequency conversion of the SRNS GLONASS signals) contains a series-connected filter 19, a mixer 20 and an analog-to-digital conversion unit 21, the output of which forms the output of channel 14 — the output of the converted GLONASS SRNS signals.

Входной блок 11 радиочастотного преобразователя 1, решающий задачу предварительной фильтрации входных сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС, содержит по крайней мере один полосовой фильтр. В рассматриваемом примере реализации (фиг. 2), имеющем практическое применение, входной блок 11 содержит последовательно соединенные первый полосовой фильтр 22, усилитель 23 и второй полосовой фильтр 24. The input unit 11 of the RF Converter 1, which solves the problem of pre-filtering the input signals of the SRNS GPS and GLONASS, contains at least one band-pass filter. In this example implementation (Fig. 2), which has practical application, the input unit 11 comprises a series-connected first band-pass filter 22, an amplifier 23 and a second band-pass filter 24.

К входу блока 11, то есть к входу фильтра 22, подключается приемная антенна. To the input of block 11, that is, to the input of the filter 22, a receiving antenna is connected.

Блок 12 радиочастотного преобразователя 1, решающий задачу первого преобразования частоты сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС, содержит по крайней мере один усилитель и смеситель. В рассматриваемом примере реализации (фиг. 2), имеющем практическое применение, блок 12 содержит последовательно соединенные первый усилитель 25, смеситель 26 и второй усилитель 27. Block 12 of the radio frequency Converter 1, which solves the problem of the first frequency conversion of the signals SRNS GPS and GLONASS, contains at least one amplifier and mixer. In the considered example of implementation (Fig. 2), which has practical application, the block 12 contains a series-connected first amplifier 25, a mixer 26 and a second amplifier 27.

В практических схемах в состав смесителей 17, 20 каналов 13 и 14 входят усилители с регулируемым коэффициентом усиления, а блоки 18, 21 аналого-цифрового преобразования каналов 13 и 14 могут быть выполнены, например, в виде пороговых устройств, выполняющих функцию двухбитовых квантователей по уровню. In practical schemes, the mixers 17, 20 of channels 13 and 14 include amplifiers with an adjustable gain, and the analog-to-digital conversion units 18, 21 of channels 13 and 14 can be performed, for example, in the form of threshold devices that perform the function of two-bit quantizers in level .

Аппаратура 15 формирования сигналов гетеродинных частот содержит блок 28 формирования сигнала первой гетеродинной частоты, блок 29 формирования сигнала второй гетеродинной частоты и блок 30 формирования сигнала третьей гетеродинной частоты, выходы которых образуют выходы сигналов соответственно первой, второй и третьей гетеродинных частот аппаратуры 15. В состав аппаратуры 15 входит также опорный генератор 31. The heterodyne frequency signal generating apparatus 15 comprises a first heterodyne frequency signal generating unit 28, a second heterodyne frequency signal generating unit 29 and a third heterodyne frequency signal generating unit 30, the outputs of which form the signal outputs of the first, second and third heterodyne frequencies of the equipment 15. 15 also includes a reference generator 31.

В заявляемом приемнике блоки 28 и 29 формирования сигналов первой и второй гетеродинных частот выполнены в виде перестраиваемых синтезаторов частоты, а блок 30 формирования сигнала третьей гетеродинной частоты - в виде делителя частоты на восемь. Опорные входы блоков 28 и 30 формирования сигналов первой и второй гетеродинных частот подключены к выходу опорного генератора 31. Вход блока 30 формирования сигнала третьей гетеродинной частоты подключен к выходу блока 28 формирования сигнала первой гетеродинной частоты. In the inventive receiver, the blocks 28 and 29 for generating signals of the first and second heterodyne frequencies are made in the form of tunable frequency synthesizers, and the block 30 for generating a signal of the third heterodyne frequencies is in the form of a frequency divider by eight. The reference inputs of the first and second heterodyne frequency signal generating units 28 and 30 are connected to the output of the reference oscillator 31. The input of the third heterodyne frequency signal generating unit 30 is connected to the output of the first heterodyne frequency signal generating unit 28.

Управляющие входы блоков 28 и 29 связаны через соответствующий канал блока 4 обмена данными с ПЗУ 8 вычислителя 5, в котором дополнительно введены первый 32 и второй 33 блоки хранения данных гетеродинных и промежуточных частот соответственно для первого и второго режимов работы приемника, соответствующих приему сигналов СРНС ГЛОНАСС первого и второго диапазонов литерных частот с номерами литер "0" - "12" и "-7" - "4". The control inputs of the blocks 28 and 29 are connected through the corresponding channel of the data exchange block 4 with the ROM 8 of the calculator 5, in which the first 32 and second 33 data storage blocks of heterodyne and intermediate frequencies are respectively introduced for the first and second receiver operating modes corresponding to the reception of GLONASS SRNS signals the first and second letter frequency ranges with letter numbers "0" - "12" and "-7" - "4".

Входы фильтров 16 и 19, являющиеся входами соответственно первого 13 и второго 14 каналов второго преобразования частоты сигналов, подключены к выходу блока 12 первого преобразования частоты сигналов, то есть к выходу усилителя 27. Вход блока 12, то есть вход усилителя 25, подключен к выходу входного блока II, то есть к выходу полосового фильтра 24. The inputs of the filters 16 and 19, which are inputs of the first 13 and second 14 channels of the second signal frequency conversion, respectively, are connected to the output of the block 12 of the first signal frequency conversion, that is, to the output of the amplifier 27. The input of block 12, that is, the input of the amplifier 25, is connected to the output input block II, that is, to the output of the bandpass filter 24.

Выход сигнала первой гетеродинной частоты аппаратуры 15, то есть выход блока 28, подключен к опорному входу смесителя 26 блока 12 первого преобразования частоты сигналов. Выход сигнала второй гетеродинной частоты аппаратуры 15, то есть выход блока 29, подключен к опорному входу смесителя 17 канала 13 второго преобразования частоты сигналов. Выход сигнала третьей гетеродинной частоты аппаратуры 15, то есть выход блока 30, подключен к опорному входу смесителя 20 канала 14 второго преобразования частоты сигналов. The signal output of the first heterodyne frequency of the equipment 15, that is, the output of block 28, is connected to the reference input of the mixer 26 of block 12 of the first signal frequency conversion. The signal output of the second heterodyne frequency of the equipment 15, that is, the output of block 29, is connected to the reference input of the mixer 17 of the channel 13 of the second signal frequency conversion. The signal output of the third heterodyne frequency of the equipment 15, that is, the output of block 30, is connected to the reference input of the mixer 20 of channel 14 of the second signal frequency conversion.

Выходы каналов 13 и 14, являющиеся выходами радиочастотного преобразователя 1, подключены к первому и второму сигнальным входам N канального цифрового коррелятора 2. The outputs of channels 13 and 14, which are the outputs of the RF converter 1, are connected to the first and second signal inputs N of the channel digital correlator 2.

В заявляемом приемнике сигналов СРНС N канальный цифровой коррелятор 2 может быть выполнен, например, в соответствии со стандартной структурной схемой многоканального коррелятора, представленной, в частности, в [5]. При таком выполнении каждый из каналов 3 N канального цифрового коррелятора 2 содержит (см. фиг. 3) коммутатор входных сигналов 34, блоки 35, 36, 37 и 38 накопления, цифровой управляемый генератор 39 несущей, регистр 40 управления, цифровой управляемый генератор 41 кода, генератор 42 опорного C/A кода (GPS и ГЛОНАСС), программируемую линию задержки 43, цифровые смесители 44 и 45 соответственно синфазного и квадратурного каналов корреляционной обработки, корреляторы (цифровые демодуляторы) 46, 47, 48, 49. Выходы блоков накопления 35 - 38, управляющий вход цифрового управляемого генератора 39 несущей, управляющий вход регистра 40 управления, управляющий вход цифрового управляемого генератора 41 кода и первый вход генератора 42 опорного C/A кода каждого из каналов 3 связаны посредством входной и выходной шин данных цифрового коррелятора 2 через блок 4 обмена данными с вычислителем 5. In the inventive SRNS signal receiver N, the channel digital correlator 2 can be performed, for example, in accordance with the standard block diagram of the multi-channel correlator, presented, in particular, in [5]. In this embodiment, each of the channels 3 N of the channel digital correlator 2 contains (see FIG. 3) an input signal switch 34, accumulation units 35, 36, 37 and 38, a digital controlled carrier generator 39, a control register 40, a digital controlled code generator 41 , generator 42 of the reference C / A code (GPS and GLONASS), programmable delay line 43, digital mixers 44 and 45, respectively, in-phase and quadrature channels of correlation processing, correlators (digital demodulators) 46, 47, 48, 49. Outputs of storage units 35 - 38, the control input of the digital control of the inventive carrier generator 39, the control input of the control register 40, the control input of the digital controlled code generator 41 and the first input of the reference C / A code generator 42 of each channel 3 are connected via the input and output data buses of the digital correlator 2 through the data exchange unit 4 with the calculator 5 .

В каждом из каналов 3 первый и второй входы (входы GPS и ГЛОНАСС) коммутатора 34 входных сигналов подключены к соответствующим сигнальным входам N канального цифрового коррелятора 3. Управляющий вход коммутатора 34 входных сигналов подключен к первому выходу регистра 40 управления. Второй и третий выходы регистра 40 управления подключены соответственно к входу программируемой линии задержки 43 и второму входу генератора 42 опорного C/A кода. Выход коммутатора 34 соединен с первыми входами цифровых смесителей 44 и 45, вторые входы которых подключены соответственно к первому и второму выходам цифрового управляемого генератора 39 несущей. Тактовые входы блоков 35-38 накопления, цифрового управляемого генератора 39 несущей, цифрового управляемого генератора 41 кода, программируемой линии задержки 43 образуют вход тактовых сигналов канала 3, который подключен к тактовому входу N канального цифрового коррелятора 2. Выходы цифровых смесителей 44 и 45 соединены с первыми входами корреляторов (цифровых демодуляторов) 46, 47 и 48, 49 соответственно. Вторые входы корреляторов (цифровых демодуляторов) 46, 49 и 47, 48 соединены с соответствующими выходами программируемой линии задержки 43 - выходами точной "Р" (Punctual) и разностной "E-L" (Early-Late) или ранней "Е" (Early) копий опорного C/A кода СРНС GPS или ГЛОНАСС. Сигнальный вход программируемой линии задержки 43 соединен с выходом генератора 42 опорного C/A кода, формирующего C/A код СРНС GPS или ГЛОНАСС, третий вход которого подключен к выходу цифрового управляемого генератора 41 кода. Выходы корреляторов (цифровых демодуляторов) 46 - 49 подключены соответственно ко входам блоков 35 - 38 накопления. In each channel 3, the first and second inputs (GPS and GLONASS inputs) of the input signal switch 34 are connected to the corresponding signal inputs of the N channel digital correlator 3. The control input of the input signal switch 34 is connected to the first output of the control register 40. The second and third outputs of the control register 40 are connected respectively to the input of the programmable delay line 43 and the second input of the generator 42 of the reference C / A code. The output of the switch 34 is connected to the first inputs of the digital mixers 44 and 45, the second inputs of which are connected respectively to the first and second outputs of the digital controlled generator 39 of the carrier. The clock inputs of the storage units 35-38, a digital controlled carrier generator 39, a digital controlled code generator 41, a programmable delay line 43 form an input of the channel 3 clock signals, which is connected to the clock input N of the channel digital correlator 2. The outputs of the digital mixers 44 and 45 are connected to the first inputs of the correlators (digital demodulators) 46, 47 and 48, 49, respectively. The second inputs of the correlators (digital demodulators) 46, 49 and 47, 48 are connected to the corresponding outputs of the programmable delay line 43 - outputs exact "P" (Punctual) and differential "EL" (Early-Late) or early "E" (Early) copies reference C / A code SRNS GPS or GLONASS. The signal input of the programmable delay line 43 is connected to the output of the generator 42 of the reference C / A code generating the C / A GPS or GLONASS SRNS code, the third input of which is connected to the output of the digital controlled code generator 41. The outputs of the correlators (digital demodulators) 46 - 49 are connected respectively to the inputs of the blocks 35 - 38 accumulation.

Составляющие заявляемый приемник элементы, узлы, блоки являются известными элементами, узлами и блоками, практически используемыми в технике приема и корреляционной обработки сигналов СРНС. Components of the inventive receiver, nodes, blocks are known elements, nodes and blocks, practically used in the technique of reception and correlation processing of SRNS signals.

Так, в радиочастотном преобразователе 1 входной блок 11, включающий полосовые фильтры 22, 24 и усилитель 23, может быть реализован, например, с использованием стандартных керамических фильтров, реализующих функции полосовых фильтров, и усилителя типа MGA-87563 фирмы HEWLETT-PACKARD. So, in the RF converter 1, the input unit 11, including the band-pass filters 22, 24 and the amplifier 23, can be implemented, for example, using standard ceramic filters that implement the functions of the band-pass filters, and an amplifier type MGA-87563 from HEWLETT-PACKARD.

Входящие в состав блока 12 первого преобразования частоты сигналов усилитель 25 и смеситель 26 могут быть реализованы, например, с использованием микросхемы типа МС13142 фирмы MOTOROLA, а усилитель 27 блока 12 - с использованием микросхемы типа UPC2715 фирмы NEC. Amplifier 25 and mixer 26 included in block 12 of the first signal frequency conversion can be implemented, for example, using a chip type MC13142 from MOTOROLA, and amplifier 27 of block 12 can be implemented using a chip type UPC2715 from NEC.

Входящие в состав каналов 13 и 14 второго преобразования частоты сигналов фильтры 16 и 19 могут быть реализованы в виде полосовых фильтров на поверхностно-акустических волнах (ПАВ), см., например, [10, с. 217-220]; смесители 17, 20 и входящие в их состав усилители с регулируемым коэффициентом усиления могут быть реализованы, например, с использованием микросхем типа UPC2753 фирмы NEC, а пороговые устройства блоков 18, 21 аналого-цифрового преобразования - с использованием сдвоенных компараторов типа МАХ 962 фирмы MAXIM. The filters 16 and 19 included in the channels 13 and 14 of the second signal frequency conversion can be implemented as band-pass filters on surface acoustic waves (SAWs), see, for example, [10, p. 217-220]; mixers 17, 20 and their amplified amplifiers with adjustable gain can be implemented, for example, using NEC type UPC2753 microchips, and threshold devices of analog-to-digital conversion units 18, 21 using MAXIM dual double comparators type MAXIM.

N канальный цифровой коррелятор 2 с рассмотренной структурой выполнения каналов при практической реализации приемника может быть выполнен в виде БИС большой степени интеграции с использованием библиотек стандартных элементов, например, фирм SAMSUNG ELECTRONICS или SGS TOMSON. N channel digital correlator 2 with the considered channel execution structure for practical implementation of the receiver can be implemented as a LSI of a large degree of integration using libraries of standard elements, for example, SAMSUNG ELECTRONICS or SGS TOMSON.

Блок 4 обмена данными и вычислитель 5 - обычные, общеизвестные устройства цифровой вычислительной техники. The data exchange unit 4 and the calculator 5 are conventional, well-known devices of digital computing technology.

Составляющие аппаратуру 15 формирования сигналов гетеродинных частот блоки 28, 29, 30 и опорный генератор 31 реализуются на выпускаемых промышленностью элементах. Blocks 28, 29, 30 and the reference generator 31, which are components of the heterodyne frequency signal generation apparatus 15, are implemented on elements manufactured by the industry.

Так, входящий в состав аппаратуры 15 опорный генератор 31 может быть реализован в виде кварцевого генератора, формирующего сигнал с частотой 15,36 МГц. В частности, может использоваться термокомпенсированный кварцевый генератор типа TEMPUS-LVA фирмы MOTOROLA. So, the reference oscillator 31, which is part of the apparatus 15, can be implemented as a quartz oscillator that generates a signal with a frequency of 15.36 MHz. In particular, a thermocompensated quartz oscillator of the TEMPUS-LVA type by MOTOROLA can be used.

Блоки 28 и 29 формирования сигналов первой и второй гетеродинных частот, представляющие собой синтезаторы частот, могут быть выполнены в виде последовательно соединенных блока фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ) и генератора, управляемого напряжением, выход которого, образующий выход синтезатора частоты, подключен к сигнальному входу блока ФАПЧ, опорный и управляющий входы которого образуют опорный и управляющий входы блока. В качестве генератора, управляемого напряжением, в таком синтезаторе может использоваться, например, генератор, входящий в состав указанной выше микросхемы МС13142 фирмы MOTOROLA, используемой для реализации усилителя 25 и смесителя 26 блока 12 первого преобразования частоты сигналов. Блок ФАПЧ синтезатора может быть реализован, например, с использованием микросхемы типа LMX2330 фирмы NATIONAL SEMICONDUCTOR, которая содержит в своем составе делители входной и опорной частоты, фазовый детектор, буферный и внутренний регистры, обеспечивающие функционирование петли ФАПЧ. Коэффициенты деления частоты указанных делителей блока ФАПЧ при его реализации на указанной микросхеме LMX2330 устанавливаются внешними сигналами - цифровыми кодами, поступающими на управляющие входы этой микросхемы через соответствующий канал блока 4 обмена данными из блоков 32, 33 ПЗУ 8 вычислителя 5. Передача этих кодов осуществляется по последовательному интерфейсу. Коэффициенты деления делителей блока ФАПЧ устанавливаются исходя из требуемого соотношения между опорной частотой (15,36 МГц), формируемой опорным генератором 31, и частотой гетеродина, формируемой генератором, управляемым напряжением, в зависимости от режима работы приемника, определяемого диапазоном литерных частот сигналов СРНС ГЛОНАСС (номера литер "0" - "12" или "- 7" - "4"). Фазовый детектор блока ФАПЧ вырабатывает напряжение, соответствующее рассогласованию фаз опорного сигнала и сигнала гетеродина (поступающих с выходов соответствующих делителей частоты), которое используется для подстройки частоты генератора, управляемого напряжением, с помощью его управляющего элемента - варикапа. Это напряжение поступает на указанный варикап через входящий в состав блока ФАПЧ фильтр, обеспечивающий формирование передаточной характеристики петли ФАПЧ с полосой 50 кГц. Blocks 28 and 29 for generating signals of the first and second heterodyne frequencies, which are frequency synthesizers, can be made in the form of series-connected phase-locked loop (PLL) and a voltage-controlled generator, the output of which, forming the output of the frequency synthesizer, is connected to the signal input of the block PLL, the reference and control inputs of which form the reference and control inputs of the block. As a voltage controlled oscillator, in such a synthesizer, for example, a generator included in the above-mentioned MC13142 microcircuit from MOTOROLA, used to implement the amplifier 25 and mixer 26 of the first signal frequency conversion unit 12, can be used. The PLL block of the synthesizer can be implemented, for example, using a microcircuit of the LMX2330 type by NATIONAL SEMICONDUCTOR, which contains input and reference frequency dividers, a phase detector, a buffer and internal registers that ensure the functioning of the PLL loop. The frequency division coefficients of these PLL block dividers, when implemented on the indicated LMX2330 chip, are set by external signals — digital codes supplied to the control inputs of this chip through the corresponding channel of the data exchange block 4 from blocks 32, 33 of ROM 8 of calculator 5. These codes are transmitted sequentially to the interface. The division ratios of the PLL block dividers are set based on the required ratio between the reference frequency (15.36 MHz) generated by the reference oscillator 31 and the local oscillator frequency generated by the voltage-controlled oscillator, depending on the operating mode of the receiver, determined by the letter frequency range of the GLONASS SRNS signals ( letter numbers "0" - "12" or "- 7" - "4"). The PLL phase detector generates a voltage corresponding to the phase mismatch between the reference signal and the local oscillator signal (coming from the outputs of the corresponding frequency dividers), which is used to adjust the frequency of the voltage-controlled generator using its varicap control element. This voltage is supplied to the indicated varicap through the PLL filter included in the block, which ensures the formation of the transfer characteristic of the PLL loop with a band of 50 kHz.

Указанное построение блоков 28 и 29 формирования сигналов первой и второй гетеродинных частот соответствует стандартному построению синтезаторов частот, см., например, [11, с. 2-3...2-14, фиг. 6]. The indicated construction of the signal generation blocks 28 and 29 of the first and second heterodyne frequencies corresponds to the standard construction of frequency synthesizers, see, for example, [11, p. 2-3 ... 2-14, FIG. 6].

Блок 30 формирования сигнала третьей гетеродинной частоты, представляющий собой делитель частоты на восемь, может быть выполнен на основе стандартно выпускаемых делителей частоты, например, делителей частоты типа МС12095 фирмы MOTOROLA, работающих в режиме деления на 2, и делителей частоты типа МС 12093 фирмы MOTOROLA, работающих в режиме деления на 4. The third heterodyne frequency signal generating unit 30, which is an eight frequency divider, can be made on the basis of standardly produced frequency dividers, for example, MOTOROLA type MS12095 dividers operating in 2-mode, and MOTOROLA type MS 12093 frequency dividers, working in division by 4.

Работу заявляемого приемника рассмотрим на примере приема и обработки сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС, промодулированных кодами стандартной точности (C/A кодами) в диапазоне LI, для случая, когда сигналами СРНС ГЛОНАСС являются сигналы с литерными частотами первого ("0" - "12") или второго ("- 7" - "4") диапазонов. We consider the operation of the claimed receiver by the example of receiving and processing GPS and GLONASS SRNS signals modulated with standard accuracy codes (C / A codes) in the LI range, for the case when the GLONASS SRNS signals are signals with the letter frequencies of the first ("0" - "12" ) or the second ("- 7" - "4") ranges.

Заявляемый приемник работает следующим образом. The inventive receiver operates as follows.

Принятые антенной сигналы СРНС GPS и ГЛОНАСС частотного диапазона L1 поступают на сигнальный вход радиочастотного преобразователя 1, то есть на вход входного блока 11 (фиг. 2). Сигналы СРНС GPS диапазона LI занимают частотные полосы шириной Δ F = 8,184 МГц (по четыре лепестка в спектре сигнала в обе стороны от несущей для реализации "узкого коррелятора"), а сигналы СРНС ГЛОНАСС диапазона L1 занимают частотные полосы шириной Δ F 10,838 МГц (случай литерных частот "О" - "12") и Δ F = 10,2755 МГц (случай литерных частот "-7" - "4"). Положение частотных полос, занимаемых на оси частот сигналами СРНС GPS и ГЛОНАСС, показано на фиг. 4, где фиг. 4а - полоса частот сигналов CPHC GPS диапазона L1 - (1571,328 - 1579, 512) МГц, фиг. 4б - полоса частот сигналов СРНС ГЛОНАСС диапазона L1 для случая литерных частот диапазона "0" - "12" (1599,956 - 1610, 794) МГц, фиг. 4в - полоса частот сигналов СРНС ГЛОНАСС диапазона L1 для случая литерных частот диапазона "- 7" - "4" (1596,019 - 1606, 294) МГц. Входной блок 11 пропускает на свой выход сигналы СРНС GPS и ГЛОНАСС диапазона L1 указанных частотных полос (то есть частоты от 1571, 328 МГц до 1610, 794 МГц). Received by the antenna signals SRNS GPS and GLONASS of the frequency range L1 are fed to the signal input of the RF Converter 1, that is, to the input of the input unit 11 (Fig. 2). GPS LRNS SRNS signals occupy frequency bands with a width Δ F = 8.184 MHz (four lobes in the signal spectrum on both sides of the carrier for the implementation of a "narrow correlator"), and GLONASS SRNS signals of L1 band occupy Δ F 10.838 MHz frequency bands (case letter frequencies "O" - "12") and Δ F = 10.2755 MHz (case of letter frequencies "-7" - "4"). The position of the frequency bands occupied on the frequency axis by the GPS and GLONASS SRNS signals is shown in FIG. 4, where FIG. 4a is a frequency band of CPHC GPS signals of the L1 - (1571.328 - 1579, 512) MHz band, FIG. 4b is the frequency band of the GLONASS SRNS signals of the L1 band for the case of the letter frequencies of the band "0" - "12" (1599.956 - 1610, 794) MHz, FIG. 4c is the frequency band of the GLONASS SRNS signals of the L1 band for the case of the letter frequencies of the band "- 7" - "4" (1596.019 - 1606, 294) MHz. The input unit 11 passes to its output signals SRNS GPS and GLONASS of the L1 range of the indicated frequency bands (that is, frequencies from 1571, 328 MHz to 1610, 794 MHz).

Во входном блоке 11 сигналы СРНС GPS и ГЛОНАСС поступают на вход первого полосового фильтра 22, осуществляющего частотную фильтрацию сигналов данного частотного диапазона. С выхода фильтра 22 сигналы СРНС GPS и ГЛОНАСС поступают через усилитель 23 на вход фильтра 24, который в рассматриваемом случае выполнен аналогично фильтру 22 и имеет ту же амплитудно-частотную характеристику. Использование двух полосовых фильтров 22 и 24, связанных между собой усилителем 23, позволяет реализовать необходимые характеристики входного блока 11 по частотной избирательности и соотношению сигнал/шум при указанной общей полосе пропускания (1571,328 - 1610, 794) МГц. In the input unit 11, the SRNS GPS and GLONASS signals are fed to the input of the first band-pass filter 22, which performs frequency filtering of signals of a given frequency range. From the output of the filter 22, the GPS and GLONASS SRNS signals are transmitted through an amplifier 23 to the input of the filter 24, which in this case is made similar to the filter 22 and has the same amplitude-frequency characteristic. The use of two band-pass filters 22 and 24, connected by an amplifier 23, allows you to implement the necessary characteristics of the input unit 11 in terms of frequency selectivity and signal-to-noise ratio for a specified total bandwidth (1571.328 - 1610, 794) MHz.

С выхода блока 11 сигналы СРНС GPS и ГЛОНАСС частотного диапазона L1 поступают на вход блока 12 первого преобразования частоты сигналов, где усиливаются в первом усилителе 25, преобразуются по частоте в смесителе 26 и усиливаются во втором усилителе 27 (усилителе первой промежуточной частоты). From the output of block 11, the SRNS GPS and GLONASS signals of the frequency range L1 are fed to the input of block 12 of the first signal frequency conversion, where they are amplified in the first amplifier 25, converted by frequency in the mixer 26, and amplified in the second amplifier 27 (first intermediate frequency amplifier).

Для первого преобразования частоты, осуществляемого в смесителе 26 блока 12, используется сигнал первой гетеродинной частоты, синтезируемый в блоке 28 из опорных сигналов частотой 15,36 МГц, сформированных опорным генератором 31. В первом режиме работы заявляемого приемника частота сигнала первой гетеродинной частоты устанавливается f_г1(1) = 1412 МГц, а во втором - f_г1(2) = 1408 МГц.For the first frequency conversion, carried out in the mixer 26 of block 12, the signal of the first heterodyne frequency is used, which is synthesized in block 28 from the reference signals with a frequency of 15.36 MHz generated by the reference generator 31. In the first mode of operation of the inventive receiver, the signal frequency of the first heterodyne frequency is set f _g1 (1) = 1412 MHz, and in the second - f _g1 (2) = 1408 MHz.

В результате первого преобразования частоты положение частотных полос, занимаемых сигналами СРНС GPS и ГЛОНАСС, на оси частот изменяется, как показано на фиг. 5, где фиг. 5а - расположение частотных полос сигналов СРНС GPS для первого режима работы - (159,328 - 167,512) МГц, фиг. 5б - расположение частотных полос сигналов СРНС GPS для второго режима работы - (163,328 - 171,512) МГц, фиг. 5в - расположение частотных полос сигналов СРНС ГЛОНАСС для первого режима работы - (187,956 - 198,794) МГц, фиг. 5г - расположение частотных полос сигналов СРНС ГЛОНАСС для второго режима работы - (188,019 - 198,294) МГц. As a result of the first frequency conversion, the position of the frequency bands occupied by the GPS and GLONASS GPS signals changes on the frequency axis, as shown in FIG. 5, where FIG. 5a is the location of the frequency bands of the GPS SRNS signals for the first mode of operation - (159.328 - 167.512) MHz, FIG. 5b is the location of the frequency bands of the GPS SRNS signals for the second mode of operation - (163.328 - 171.512) MHz, FIG. 5c - arrangement of the frequency bands of the GLONASS SRNS signals for the first mode of operation - (187.956 - 198.794) MHz, FIG. 5d - location of the frequency bands of the GLONASS SRNS signals for the second mode of operation - (188.019 - 198.294) MHz.

Преобразованные на первую промежуточную частоту в блоке 12 радиочастотного преобразователя 1 сигналы СРНС GPS и ГЛОНАСС с выхода усилителя 27 поступают на входы первого 13 и второго 14 каналов второго преобразования частоты сигналов, то есть на входы фильтров 16 и 18. Каждый из этих фильтров осуществляет полосовую фильтрацию сигналов соответствующей СРНС, а именно, фильтр 16 - фильтрацию сигналов СРНС GPS в диапазоне частот (159,328 - 171,512) МГц, а фильтр 19 - фильтрацию сигналов СРНС ГЛОНАСС в диапазоне частот (187,956 - 198,794) МГц. Converted to the first intermediate frequency in block 12 of the RF converter 1, the SRNS GPS and GLONASS signals from the output of the amplifier 27 are fed to the inputs of the first 13 and second 14 channels of the second signal frequency conversion, that is, to the inputs of the filters 16 and 18. Each of these filters performs bandpass filtering signals of the corresponding SRNS, namely, filter 16 - filtering the GPS SRNS signals in the frequency range (159.328 - 171.512) MHz, and filter 19 - filtering the GLONASS SRNS signals in the frequency range (187.956 - 198.794) MHz.

Отфильтрованные от внеполосных помех преобразованные на первую промежуточную частоту сигналы СРНС GPS (фиг. 5а,б) с выхода фильтра 16 поступают на сигнальный вход смесителя 17, где осуществляется второе преобразование частоты сигналов СРНС GPS. Filtered from out-of-band interference, the GPS SRNS signals converted to the first intermediate frequency (Fig. 5a, b) from the output of the filter 16 are fed to the signal input of the mixer 17, where the second frequency conversion of the GPS SRNS signals is performed.

Отфильтрованные от внеполосных помех преобразованные на первую промежуточную частоту сигналы СРНС ГЛОНАСС (фиг. 5в,г) с выхода фильтра 19 поступают на сигнальный вход смесителя 20, где осуществляется второе преобразование частоты сигналов СРНС ГЛОНАСС. Filtered from out-of-band interference, the GLONASS SRNS signals converted to the first intermediate frequency (Fig. 5c, d) from the output of the filter 19 are fed to the signal input of the mixer 20, where the second frequency conversion of the GLONASS SRNS signals is performed.

Для второго преобразования частоты сигналов СРНС GPS, осуществляемого в смесителе 17 канала 13, используется сигнал второй гетеродинной частоты, синтезируемый в блоке 29 из опорных сигналов частотой 15,36 МГц, сформированных опорным генератором 31. В первом режиме работы заявляемого приемника частота сигнала второй гетеродинной частоты устанавливается f_г2(1) = 179 МГц, а во втором - f_г2(2) = 183 МГц.For the second frequency conversion of the GPS SRNS signals carried out in the mixer 17 of channel 13, the second heterodyne frequency signal is used, which is synthesized in block 29 from the 15.36 MHz reference signals generated by the reference generator 31. In the first mode of operation of the inventive receiver, the signal frequency of the second heterodyne frequency set f _g2 (1) = 179 MHz, and in the second - f _g2 (2) = 183 MHz.

Для второго преобразования частоты сигналов СРНС ГЛОНАСС, осуществляемого в смесителе 20 канала 14, используется сигнал третьей гетеродинной частоты, формируемой в блоке 30 путем деления на восемь частоты сигнала первой гетеродинной частоты, синтезируемого блоком 28. В первом режиме работы заявляемого приемника частота сигнала третьей гетеродинной частоты устанавливается f_г33(1) = 1/8•f_u1(1) = 176,5 МГц, а во втором - f_г3(2) = 1/8•f_г1(2) = 176 МГц.For the second frequency conversion of the GLONASS SRNS signals carried out in the mixer 20 of channel 14, the third heterodyne frequency signal is used, which is generated in block 30 by dividing by eight the frequencies of the first heterodyne frequency signal synthesized by block 28. In the first operating mode of the inventive receiver, the frequency of the third heterodyne frequency signal it is set f _g3 3 (1) = 1/8 • f _u1 (1) = 176.5 MHz, and in the second - f _g3 (2) = 1/8 • f _g1 (2) = 176 MHz.

В результате второго преобразования частоты положение частотных полос, занимаемых сигналами СРНС GPS и ГЛОНАСС, на оси частот изменяется как показано на фиг. 6, где фиг. 6а - расположение частотных полос сигналов СРНС GPS для первого режима работы - (13,99 - 22,17) МГц, фиг. 6б - расположение частотных полос сигналов СРНС GPS для второго режима работы - (10,99 - 19,17) МГц, фиг. 6в - расположение частотных полос сигналов СРНС ГЛОНАСС для первого режима работы - (11,46 - 22,29) МГц, фиг. 6г - расположение частотных полос сигналов СРНС ГЛОНАСС для второго режима работы - (12,02 - 22,29) МГц. As a result of the second frequency conversion, the position of the frequency bands occupied by the GPS and GLONASS SRNS signals on the frequency axis changes as shown in FIG. 6, where FIG. 6a - location of the frequency bands of the GPS SRNS signals for the first mode of operation - (13.99 - 22.17) MHz, FIG. 6b is the location of the frequency bands of the GPS SRNS signals for the second mode of operation - (10.99 - 19.17) MHz, FIG. 6c - arrangement of frequency bands of the GLONASS SRNS signals for the first mode of operation - (11.46 - 22.29) MHz, FIG. 6d - arrangement of frequency bands of GLONASS SRNS signals for the second mode of operation - (12.02 - 22.29) MHz.

Преобразованные с помощью смесителей 17 и 20 сигналы СРНС GPS и ГЛОНАСС в каждом из каналов 13 и 14 второго преобразования частоты сигналов усиливаются с помощью усилителей с регулируемыми коэффициентами усиления, входящих в состав смесителей, после чего подвергаются аналого-цифровому преобразованию в блоках 18 и 21. Converted using mixers 17 and 20, the SRNS GPS and GLONASS signals in each of the channels 13 and 14 of the second frequency conversion of the signals are amplified using amplifiers with adjustable gains included in the mixers, after which they undergo analog-to-digital conversion in blocks 18 and 21.

В практических схемах аналого-цифровое преобразование в блоках 18 и 21 может заключаться, например, в двухбитовом квантовании по уровню с помощью соответствующих пороговых устройств, например, сдвоенных компараторов типа МАХ 962 фирмы MAXIM. При таком аналого-цифровом преобразовании для сигналов, формируемых блоками 18 и 21, характерным является наличие несущей, которая "снимется" далее в каналах 3 N канального коррелятора 2, а именно, в цифровых смесителях 44 и 45 синфазных и квадратурных каналов корреляционной обработки. In practical schemes, the analog-to-digital conversion in blocks 18 and 21 can consist, for example, in two-bit level quantization using appropriate threshold devices, for example, MAXIM type dual comparators type MAX 962. With this analog-to-digital conversion, the signals generated by blocks 18 and 21 are characterized by the presence of a carrier, which will be “removed” further in channels 3 N of the channel correlator 2, namely, in digital mixers 44 and 45 in-phase and quadrature channels of correlation processing.

Сформированные таким образом в радиочастотном преобразователя 1 сигналы СРНС GPS и ГЛОНАСС с выходов блоков 18 и 19, то есть с выходов каналов 13 и 14, поступают на первый (GPS) и второй (ГЛОНАСС) сигнальные входы N канального цифрового коррелятора 2, где в каналах 3 (3₁, 3₂,..3_N) осуществляется корреляционная обработка сигналов спутников СРНС GPS и ГЛОНАСС в сочетании, определяемом командами, поступающими на управляющие входы каналов 3 с вычислителя 5 через блок 4 обмена данными. На тактовые входы каналов 3 цифрового коррелятора 2 при этом поступает тактовый сигнал с частотой F_т. Формирование тактового сигнала может осуществляться с помощью отдельного генератора тактовых сигналов. В практических схемах формирование тактовых сигналов может осуществляться из сигналов гетеродинных частот, например, из сигнала третьей гетеродинной частоты путем деления этой частоты на восемь - F_т = 1/8 • f_г3. При таком формировании тактовых сигналов значение тактовой частоты F_т - частоты временной дискретизации при цифровой обработке сигналов в N канальном цифровом корреляторе 2 составляет величину F_т ≈ 22 МГц. Таким образом, значение тактовой частоты F_т и значение полосы частот преобразуемых сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС находятся между собой в примерном соотношении 2: 1, что позволяет осуществить цифровую обработку сигналов без потерь навигационной информации. При этом достаточно низкое значение тактовой частоты F_т ≈ 22 МГц облегчает реализацию цифрового коррелятора 2, снижает потребляемую им мощность.The SRNS GPS and GLONASS signals thus generated in the RF converter 1 from the outputs of blocks 18 and 19, that is, from the outputs of channels 13 and 14, are fed to the first (GPS) and second (GLONASS) signal inputs N of the channel digital correlator 2, where in the channels 3 (3 ₁ , 3 ₂ , .. 3 _N ) correlation processing of signals from the SRNS GPS and GLONASS satellites is carried out in a combination determined by the commands received at the control inputs of channels 3 from calculator 5 via data exchange unit 4. At the same time, the clock inputs of channels 3 of the digital correlator 2 receive a clock signal with a frequency of F _t . The generation of a clock signal can be carried out using a separate clock generator. In practical schemes, the formation of clock signals can be carried out from the signals of local oscillation frequencies, for example, from a signal of the third local oscillation frequency by dividing this frequency by eight - F _t = 1/8 • f _g3 . With this formation of clock signals, the value of the clock frequency F _t - the time sampling frequency during digital signal processing in the N channel digital correlator 2 is F _t ≈ 22 MHz. Thus, the value of the clock frequency F _t and the value of the frequency band of the converted GPS SRNS and GLONASS signals are in an approximate ratio of 2: 1, which allows digital processing of signals without loss of navigation information. At the same time, a sufficiently low value of the clock frequency F _t ≈ 22 MHz facilitates the implementation of the digital correlator 2, reduces its power consumption.

В процессе корреляционной обработки сигналов спутников СРНС, осуществляемой в каждом из каналов 3 (3₁, 3₂,...3_N) N канального цифрового коррелятора 2 в соответствии с командами, поступающими от вычислителя 5 через блок 4 обмена данными, определяются временные положения пиков корреляционных функций псевдошумовых сигналов спутников СРНС, представляющие собой искомые радионавигационные параметры, используемые при вычислении местоположения объекта по сигналам спутников СРНС.In the process of correlation processing of signals from the SRNS satellites carried out in each of the channels 3 (3 ₁ , 3 ₂ , ... 3 _N ) N of the channel digital correlator 2 in accordance with the commands received from the calculator 5 through the data exchange unit 4, the time positions are determined peaks of the correlation functions of the pseudo-noise signals of the SRNS satellites, which are the desired radio navigation parameters used in calculating the location of the object from the signals of the SRNS satellites.

Работа канала 3 в рассматриваемом примере реализации осуществляется следующим образом. С сигнальных входов N канального цифрового коррелятора 2 двухбитовые квантованные сигналы СРНС GPS и ГЛОНАСС поступают в каждом из каналов 3 на первый и второй сигнальные входы коммутатора 34 входных сигналов. Коммутатор 34 входных сигналов по команде, формируемой регистром 40 управления под воздействием управляющих сигналов процессора 5, поступающих в регистр 40 через блок 4 обмена данными, выбирает какой из двух сигналов (GPS или ГЛОНАСС) будет обрабатываться в данном канале. Цифровой управляемый генератор 39 несущей вырабатывает синфазную и квадратурную составляющие фазы несущей частоты опорного сигнала, которые перемножаются с входным сигналом в цифровых смесителях 44 и 45. The operation of channel 3 in this example implementation is as follows. From the signal inputs of the N channel digital correlator 2, two-bit quantized signals of the GPS and GLONASS SRNSs are supplied in each of the channels 3 to the first and second signal inputs of the switch 34 of the input signals. The switch 34 of the input signals by the command generated by the control register 40 under the influence of the control signals of the processor 5 entering the register 40 through the data exchange unit 4, selects which of the two signals (GPS or GLONASS) will be processed in this channel. A digital controlled carrier oscillator 39 generates in-phase and quadrature components of the phase of the carrier frequency of the reference signal, which are multiplied with the input signal in digital mixers 44 and 45.

Цифровые смесители 44 и 45 канала 3 обеспечивают выделение сигнала данной литеры СРНС ГЛОНАСС или сигнала данного спутника СРНС GPS и перенос спектра этого сигнала на основную полосу частот (на нулевую частоту). Тем самым в результате перемножения сигналов в цифровых смесителях 44 и 45 осуществляется "снятие" несущей синфазной и квадратурной составляющих обрабатываемого сигнала,
Цифровой управляемый генератор 39 несущей управляется процессором 5 через блок 4 обмена данными для замыкания петель слежения за частотой и фазой несущей входного сигнала. При этом значение частоты выходного сигнала, формируемого цифровым управляемым генератором 39 несущей, устанавливается в зависимости от режима работы заявляемого приемника. В первом режиме работы (i = 0 - 12) установка частоты выходного сигнала генератора 39 осуществляется на основе данных, хранящихся в блоке 32 ПЗУ 8 вычислителя 5, а во втором режиме (i = -7 - 4) - данных, хранящихся в блоке 33 ПЗУ 8 вычислителя 5.Digital mixers 44 and 45 of channel 3 provide the selection of the signal of the given SRNS GLONASS or the signal of this satellite SRNS GPS and the transfer of the spectrum of this signal to the main frequency band (to zero frequency). Thus, as a result of the multiplication of signals in digital mixers 44 and 45, the carrier is removed from the in-phase and quadrature components of the processed signal,
The digital controlled carrier oscillator 39 is controlled by the processor 5 through the data exchange unit 4 to close the tracking loops for the frequency and phase of the carrier of the input signal. The value of the frequency of the output signal generated by the digital controlled generator 39 of the carrier is set depending on the operating mode of the inventive receiver. In the first mode of operation (i = 0 - 12), the frequency of the output signal of the generator 39 is set based on the data stored in block 32 of the ROM 8 of the calculator 5, and in the second mode (i = -7 - 4) - the data stored in the block 33 ROM 8 of the calculator 5.

После "снятия" несущей в цифровых смесителях 44 и 45 синфазная и квадратурные составляющие сигнала коррелируются в корреляторах 46-49 с копиями опорного C/A кода, формируемых с помощью следующих блоков: цифрового управляемого генератора 41 кода, генератора 42 опорного C/A кода (GPS и ГЛОНАСС) и программируемой линии задержки 43. After the carrier is "removed" in digital mixers 44 and 45, the in-phase and quadrature components of the signal are correlated in correlators 46-49 with copies of the reference C / A code generated using the following blocks: digital controlled generator 41 of the code, generator 42 of the reference C / A code ( GPS and GLONASS) and programmable delay line 43.

Цифровой управляемый генератор 41 кода генерирует тактовый сигнал C/A кода - 1,023 МГц для GPS или 0,511 МГц для ГЛОНАСС, который затем поступает на соответствующий вход генератора 42 опорного C/A кода (GPS и ГЛОНАСС). Выбор значения тактовой частоты кода осуществляется в соответствии с командами вычислителя 5, поступающими на управляющий вход генератора 41 через блок 4 обмена данными. The digital controlled code generator 41 generates a C / A code clock signal of 1.023 MHz for GPS or 0.511 MHz for GLONASS, which is then fed to the corresponding input of the reference C / A code generator 42 (GPS and GLONASS). The choice of the value of the clock frequency of the code is carried out in accordance with the commands of the calculator 5 received at the control input of the generator 41 through the block 4 data exchange.

Опираясь на тактовый сигнал C/A кода, поступающий с выхода цифрового управляемого генератора 41 кода, генератор 42 опорного C/A кода генерирует опорный C/A код для обработки в данном канале 3 сигнала соответствующего спутника соответствующей СРНС. Генерируемый генератором 42 опорный C/A код уникален для каждого спутника СРНС GPS, использующих кодовое разделение сигналов, и одинаков для всех спутников СРНС ГЛОНАСС, использующих частотное разделение сигналов. Выбор вида кода, то есть вида определенной псевдослучайной кодовой последовательности, осуществляется в соответствии с командами вычислителя 5, поступающими на первый вход генератора 42 через блок 4 обмена данными. Based on the clock signal of the C / A code coming from the output of the digital controlled code generator 41, the reference C / A code generator 42 generates a reference C / A code for processing in the given channel 3 the signal of the corresponding satellite of the corresponding SRNS. The reference C / A code generated by the generator 42 is unique for each SRNS GPS satellite using code division of signals, and is the same for all GLONASS SRNS satellites using frequency division of signals. The choice of the type of code, that is, the type of a certain pseudo-random code sequence, is carried out in accordance with the instructions of the calculator 5 received at the first input of the generator 42 through the data exchange unit 4.

Сформированный генератором 42 опорный C/A код поступает на программируемую линию задержки 43. Программируемая линия задержки 43 осуществляет временной сдвиг опорного C/A кода, формируя на своих двух выходах точную "Р" (пунктуальную) и разностную "E-L" (раннюю-минус-позднюю) копию опорного C/A кода. Точная "Р" (пунктуальная) копия опорного C/A кода подается на вторые входы корреляторов 46 и 49, а разностная "E-L" (ранняя-минус-поздняя) копия опорного C/A кода - на вторые входы корреляторов 47 и 48. Работа программируемой линии задержки осуществляется под действием управляющих сигналов, формируемых регистром 40 управления, управляемого вычислителем 5 через блок 4 обмена данными. При этом осуществляется изменение интервала между ранней и поздней копиями C/A кода от 0,1 до 1 длительности символа C/A кода, тем самым формируется "узкий дискриминатор" ("узкий коррелятор") в системе слежения за кодом [6, 7, 8]. The reference C / A code generated by the generator 42 is supplied to the programmable delay line 43. The programmable delay line 43 performs a time shift of the reference C / A code, forming the exact “P” (punctual) and differential “EL” (early-minus- late) copy of the reference C / A code. An exact "P" (punctual) copy of the reference C / A code is supplied to the second inputs of the correlators 46 and 49, and a differential "EL" (early-minus-late) copy of the reference C / A code is fed to the second inputs of the correlators 47 and 48. Operation a programmable delay line is carried out under the action of control signals generated by the control register 40, controlled by the calculator 5 through the data exchange unit 4. In this case, the interval between the early and late copies of the C / A code is changed from 0.1 to 1 the duration of the C / A code symbol, thereby forming a “narrow discriminator” (“narrow correlator”) in the code tracking system [6, 7, 8].

Результаты корреляционной обработки обрабатываемого сигнала, осуществляемой в корреляторах 46 - 49, накапливаются в блоках 35-38 накопления на интервале времени, равном длительности эпохи кода (1 мс), а затем считываются процессором 5 через блок 4 обмена данными и используются им для замыкания петель слежения за кодом и несущей обрабатываемого сигнала. The results of the correlation processing of the processed signal, carried out in correlators 46–49, are accumulated in accumulation blocks 35–38 over a time interval equal to the duration of the code era (1 ms), and then are read by processor 5 through data exchange unit 4 and used by it to close tracking loops for the code and carrier of the processed signal.

Функционирование вычислителя 5 осуществляется по стандартным алгоритмам навигационного вычислителя многоканального приемника сигналов СРНС. Эти алгоритмы реализуются процессором 6 с помощью программ и данных, хранящихся в ПЗУ 8 и ОЗУ 7 вычислителя 5, в соответствии с временными сигналами, формируемыми в часах 9 реального времени. The functioning of the calculator 5 is carried out according to the standard algorithms of the navigation calculator of the multichannel receiver of SRNS signals. These algorithms are implemented by the processor 6 using programs and data stored in ROM 8 and RAM 7 of the calculator 5, in accordance with the time signals generated in real time clock 9.

Выходные данные результатов обработки сигналов в приемнике выдаются через блок 10 внешнего интерфейса вычислителя 5, через этот же блок 10 в вычислитель 5 поступают сигналы внешнего управления. The output data of the signal processing results in the receiver are issued through the block 10 of the external interface of the calculator 5, through the same block 10, the external control signals are sent to the calculator 5.

Изменение режима работы заявляемого приемника, соответствующее переходу сигналов СРНС ГЛОНАСС с первого диапазона литерных частот (i = 0 - 12) на второй диапазон (i = -7 - 4), осуществляется, например, под действием команд внешнего управления, поступающих через блок 10 внешнего интерфейса в процессор 6 и ПЗУ 8 вычислителя 5. Изменение режима работы заявляемого приемника может осуществляться, например, по часам 9 реального времени в соответствии с датой вводимых изменений (до 2005 года - первый режим, с 2005 года - второй режим). При установке режима работы в ПЗУ 8 вычислителя 5 инициируется соответствующий блок 32 или 33 хранения данных гетеродинных и промежуточных частот соответственно для первого и второго режимов работы приемника при приеме сигналов СРНС ГЛОНАСС первого ("0" - "12") и второго ("- 7" - "4") диапазонов литерных частот. Changing the operating mode of the proposed receiver, corresponding to the transition of the SRNS GLONASS signals from the first range of letter frequencies (i = 0 - 12) to the second range (i = -7 - 4), is carried out, for example, under the influence of external control commands received through block 10 of the external interface to the processor 6 and ROM 8 of the calculator 5. The change in the operating mode of the inventive receiver can be carried out, for example, according to the real-time clock 9 in accordance with the date of the introduced changes (until 2005 - the first mode, since 2005 - the second mode). When setting the operating mode in ROM 8 of calculator 5, the corresponding unit 32 or 33 for storing heterodyne and intermediate frequencies data is initiated for the first and second modes of operation of the receiver when receiving signals from the first GLONASS SRNS ("0" - "12") and the second ("- 7 "-" 4 ") letter frequency ranges.

Таким образом, в заявляемом устройстве решается поставленная техническая задача - обеспечивается возможность в рамках одного приемника осуществлять прием и преобразование сигналов СРНС GPS и ГЛОНАСС в условиях вводимых в соответствии с [1] новых диапазонов литерных частот сигналов СРНС ГЛОНАСС, а именно - диапазонов с номерами литер "0" - "12" и "-7" - "4", без увеличения полосы пропускания радиочастотного преобразователя, с обеспечением требуемой частотной избирательности, определяющей помехозащищенность приемника, и с обеспечением возможности работы цифрового коррелятора на минимальной тактовой частоте (20 - 22) МГц. Решение задачи осуществляется без какой-либо замены узлов и блоков приемника, в том числе без замены или изменения полосовых фильтров, определяющих частотную избирательность и помехозащищенность приемника. Решение задачи осуществляется при использовании двух (а не трех, как в прототипе) синтезаторов, используемых для формирования гетеродинных частот, а именно - синтезаторов первой и второй гетеродинных частот. Thus, the claimed device solves the technical problem - it is possible within one receiver to receive and convert the SRNS GPS and GLONASS signals under the conditions of the new letter frequency ranges of the SRNS GLONASS signals introduced in accordance with [1], namely, the ranges with the numbers of letters "0" - "12" and "-7" - "4", without increasing the passband of the radio frequency converter, ensuring the required frequency selectivity, which determines the noise immunity of the receiver, and providing the possibility the operation of the digital correlator at the minimum clock frequency (20 - 22) MHz. The solution to the problem is carried out without any replacement of the nodes and blocks of the receiver, including without replacing or changing the bandpass filters that determine the frequency selectivity and noise immunity of the receiver. The solution to the problem is carried out using two (and not three, as in the prototype) synthesizers used to form the heterodyne frequencies, namely the synthesizers of the first and second heterodyne frequencies.

Из рассмотренного видно, что заявляемое изобретение осуществимо, промышленно применимо, решает поставленную техническую задачу и имеет перспективы по использованию в качестве портативных приемников, работающих одновременно по сигналам СРНС GPS и ГЛОНАСС и реализующих "стандартную точность" навигационных местоопределений. При этом обеспечивается возможность функционирования приемника в условиях смены литерных частот сигналов СРНС ГЛОНАСС, осуществляемой в соответствии с [1]. From the above it can be seen that the claimed invention is feasible, industrially applicable, solves the technical problem and has prospects for use as portable receivers operating simultaneously from GPS and GLONASS GPS signals and realizing "standard accuracy" of navigation locations. At the same time, it is possible to operate the receiver under conditions of changing the letter frequencies of the GLONASS SRNS signals, carried out in accordance with [1].

Источники информации
1. "Глобальная Навигационная Спутниковая Система - ГЛОНАСС. Интерфейсный контрольный документ. КНИЦ ВКС Россия", 1995.Sources of information
1. "Global Navigation Satellite System - GLONASS. Interface control document. KNITS VKS Russia", 1995.

2."Global Position System. Standard Positioning Service. Signal Specification." США, 1993. 2. "Global Positioning System. Standard Positioning Service. Signal Specification." USA, 1993.

3. Global Positioning System (GPS) Receiver RF Front End. Analog-DigitI Converter. Rockwell International Proprietary Information Order Number. May 31, 1995. 3. Global Positioning System (GPS) Receiver RF Front End. Analog-DigitI Converter. Rockwell International Proprietary Information Order Number. May 31, 1995.

4. Сетевые спутниковые радионавигационные системы / В.С.Шебшаевич, П.П. Дмитриев, Н.В.Иванцевич и др. // М., Радио и связь, 1993. 4. Network satellite radio navigation systems / V.S.Shebshaevich, P.P. Dmitriev, N.V. Ivantsevich et al. // M., Radio and Communications, 1993.

5. Riley S. , Howard N., Aardoom E" Daly P., Silvestrin P. "A Combined GPS/GLONASS High Precision Receiver for Spase Applications"/ Proc. jfION GPS-95, Palm Springs, CA, US, Sept. 12-15, 1995, p. 835-844. 5. Riley S., Howard N., Aardoom E "Daly P., Silvestrin P." A Combined GPS / GLONASS High Precision Receiver for Spase Applications "/ Proc. JfION GPS-95, Palm Springs, CA, US, Sept. 12-15, 1995, p. 835-844.

6. A. J. Van Dierendonck., Pat. Fenton and Tom Ford. Theory and Performance of Narrow Correlator Spacing in a GPS Reciever. Navigation: Jornal of The Institute of Navigation, Vol. 39, N, 3, 1982. 6. A. J. Van Dierendonck., Pat. Fenton and Tom Ford. Theory and Performance of Narrow Correlator Spacing in a GPS Reciever. Navigation: Jornal of The Institute of Navigation, Vol. 39, N, 3, 1982.

7. Патент США N 5390207, кл. G 01 S 5/02, H 04 B 7/185, опубл. 14.02.95. (Fenton, A. J. Van Dierendonck, "Pseudorandom noise ranging receiver which compensates for multipath distortion by dynamically adjusting the time delay spacing between early and late correlators"). 7. US patent N 5390207, CL. G 01 S 5/02, H 04 B 7/185, publ. 02/14/95. (Fenton, A. J. Van Dierendonck, "Pseudorandom noise ranging receiver which compensates for multipath distortion by dynamically adjusting the time delay spacing between early and late correlators").

8. Патент США N 5495499, кл. H 04 L 9/00, опубл. 27.02.96. (Fenton, A.J. Van Dierendonck, "Pseudorandom noise ranging receiver which compensates for multipath distortion by dynamically adjusting the time delay spacing between early and late correlators"). 8. US Patent N 5495499, cl. H 04 L 9/00, publ. 02/27/96. (Fenton, A.J. Van Dierendonck, "Pseudorandom noise ranging receiver which compensates for multipath distortion by dynamically adjusting the time delay spacing between early and late correlators").

9. Moses I. Navstar Global Positioniny System oscillator regnirements for the GPS Manpack. Proc. of the 30th Annual Freguency Control Sympos., 1976, pp. 390-400. 9. Moses I. Navstar Global Positioniny System oscillator regnirements for the GPS Manpack. Proc. of the 30th Annual Freguency Control Sympos., 1976, pp. 390-400.

10. Радиоприемные устройства / Банков В.Н., Барулин Л.Г., Жодзишский М. И. и др. / М., Радио и связь, 1984. 10. Radio receivers / Banks V.N., Barulin L.G., Zhodzishsky M.I. et al. / M., Radio and communications, 1984.

11. Professional Products 1C Handbook May 1991. GEC Plessey Semiconductors. 11. Professional Products 1C Handbook May 1991. GEC Plessey Semiconductors.

Claims

A signal receiver of satellite radio navigation systems, comprising a series-connected radio frequency converter, the input of which forms the signal input of the receiver, and an N channel digital correlator connected by means of a data exchange unit to a computer containing a processor, random access memory, read-only memory, real-time clock time and an external interface unit, the inputs and outputs of which form the information inputs and outputs of the receiver, and the radio The total converter comprises an input unit including at least one band-pass filter connected to the output of the input unit, a first signal frequency conversion unit including at least one amplifier and a mixer connected to the output of the first signal frequency conversion unit, first and second channels of the second conversion the frequencies of the signals, respectively, of the satellite radio navigation systems (SRNS) GPS and GLONASS, each of which contains a series-connected filter, mixer and analog-to-digital unit conversion, the output of which forms the output of the channel, as well as heterodyne frequency signal generating apparatus containing the first, second and third heterodyne frequency signal generating units, the output of the first heterodyne frequency signal of which, formed by the output of the first heterodyne frequency signal generating unit, is connected to the reference input of the mixer of the first signal frequency conversion, the second heterodyne frequency signal output, formed by the output of the second heterodyne frequency signal generating unit, p connected to the reference input of the mixer of the first channel of the second signal frequency conversion, the output of the third heterodyne frequency signal formed by the output of the signal generation unit of the third heterodyne frequency, connected to the reference input of the mixer of the second channel of the second signal frequency conversion, characterized in that in the radio frequency converter in the signal conditioning apparatus heterodyne frequencies, the signal generation unit of the third heterodyne frequency is made in the form of a frequency divider by eight, the input of which is sub is output from the first heterodyne frequency signal conditioning unit, and the first and second heterodyne frequency signal generating units are configured as tunable frequency synthesizers, the reference inputs of which are connected to the output of the reference generator, and the control inputs are connected through the corresponding channel of the data exchange unit to the read-only memory of the calculator , while in the specified read-only memory the first and second blocks for storing data of heterodyne and intermediate frequencies are additionally introduced ootvetstvenno for the first and the second receiver operating modes corresponding to the reception of the SRNS GLONASS signals of the first and second frequency bands lettered letters with numbers "0" - "12" and "7" - "4".