RU2350998C2 - Method of synchronising clocks - Google Patents

Method of synchronising clocks Download PDF

Info

Publication number
RU2350998C2
RU2350998C2 RU2007116930/28A RU2007116930A RU2350998C2 RU 2350998 C2 RU2350998 C2 RU 2350998C2 RU 2007116930/28 A RU2007116930/28 A RU 2007116930/28A RU 2007116930 A RU2007116930 A RU 2007116930A RU 2350998 C2 RU2350998 C2 RU 2350998C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
signal
signals
phase
interference
Prior art date
Application number
RU2007116930/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007116930A (en
Inventor
Александр Васильевич Ипатов (RU)
Александр Васильевич Ипатов
Виктор Иванович Дикарев (RU)
Виктор Иванович Дикарев
Борис Васильевич Койнаш (RU)
Борис Васильевич Койнаш
Андрей Михайлович Финкельштейн (RU)
Андрей Михайлович Финкельштейн
Original Assignee
Институт Прикладной Астрономии Российской Академии Наук
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Прикладной Астрономии Российской Академии Наук filed Critical Институт Прикладной Астрономии Российской Академии Наук
Priority to RU2007116930/28A priority Critical patent/RU2350998C2/en
Publication of RU2007116930A publication Critical patent/RU2007116930A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2350998C2 publication Critical patent/RU2350998C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Radio Relay Systems (AREA)

Abstract

FIELD: physics; communication.
SUBSTANCE: present invention pertains to communication technology and can be used in radio interferometry with very long baselines, as well as in a universal time and frequencies service. The result is achieved by that, the invention uses standard frequency and time, first and second heterodynes, pseudonoise signal generator, a switch, first and second amplifier of the first intermediate frequency, first and second power amplifiers, a duplexor, a transceiving antenna, first and second clippers, first and second buffer memory, first and second amplifiers of the second intermediate frequency, a device for measuring delays and their derivatives, +90° phase changer, third mixer, 90° phase changer, first, second, third and fourth adders, a multiplier, first and second narrow-band filters, an amplitude detector, switch, first, second and third phase inverters, and first and second band-pass filters.
EFFECT: increased noise immunity and accuracy of synchronising remote time scales through suppression of false signals (noise), received on a direct transmission channel and intermodulation channels.
6 dwg

Description

Предлагаемый способ относится к технике связи и может быть использован в радиоинтерферометрии со сверхдлинными базами, а также в службе единого времени и частот.The proposed method relates to communication technology and can be used in radio interferometry with extra-long bases, as well as in the service of a single time and frequencies.

Известны способы и устройства синхронизации часов (авт. свид. СССР №591799, 614416, 970300, 1180835, 1244632, 1278800; патенты РФ №2001423, 2003157, 2040035, 2177267, 2292574; B.C.Губанов, А.М.Финкельштейн, П.А.Фридман и другие. Введение в радиоастрономию. - М.: 1983).Known methods and devices for clock synchronization (ed. Certificate of the USSR No. 591799, 614416, 970300, 1180835, 1244632, 1278800; RF patents No. 20041423, 2003157, 2040035, 2177267, 2292574; BC Gubanov, A.M. Finkelshtein, P.A. . Friedman and others. Introduction to radio astronomy. - M .: 1983).

Из известных способов наиболее близким к предлагаемому является «Способ синхронизации часов» (патент РФ №2292574, G04С 11/02, 2005), который и выбран в качестве прототипа.Of the known methods, the closest to the proposed one is the "Method of clock synchronization" (RF patent No. 2292574, G04C 11/02, 2005), which is selected as a prototype.

Указанный способ обеспечивает сличение шкал времени, разнесенных на большие расстояния, и основан на использовании дуплексного метода связи через геостационарный ИС3-ретранслятор.This method provides a comparison of time scales spaced over long distances, and is based on the use of the duplex method of communication through a geostationary IS3 repeater.

Основное достоинство дуплексного метода связи состоит в том, что в нем исключается длина трассы прохождения сигнала. Поэтому его точность в основном зависит от параметров бортового ретранслятора, типа используемого сигнала и техники измерения временных интервалов.The main advantage of the duplex communication method is that it eliminates the length of the signal path. Therefore, its accuracy mainly depends on the parameters of the onboard transponder, the type of signal used, and the technique for measuring time intervals.

Для технической реализации известного способа используется супергетеродинный приемник, в котором одно и то же значение второй промежуточной частоты ωпр2 может быть получено в результате приема сигналов на двух частотах ω2 и ω3, т.е.For the technical implementation of the known method, a superheterodyne receiver is used in which the same value of the second intermediate frequency ω pr2 can be obtained by receiving signals at two frequencies ω 2 and ω 3 , i.e.

ωпр2г22 и ωпр23г2.ω = ω z2 np2 -ω and ω 2 = ω 3 np2r2.

Следовательно, если частоту настройки ω3 принять за основной канал приема, то наряду с ним будет иметь место зеркальный канал приема, частота ω3 которого отличается от частоты ω2 на ωпр2 и расположена симметрично (зеркально) относительно частоты второго гетеродина ωг2 (фиг.4).Therefore, if the tuning frequency ω 3 is taken as the main receiving channel, then along with it there will be a mirror receiving channel, the frequency ω 3 of which differs from the frequency ω 2 by ω pr2 and is located symmetrically (mirror) with respect to the frequency of the second local oscillator ω g2 (Fig. .four).

Преобразование по зеркальному каналу приема происходит с тем же коэффициентом преобразования Кпр, что и по основному каналу. Поэтому он наиболее существенно влияет на избирательность и помехоустойчивость способа.Conversion on the mirror channel of the reception occurs with the same conversion coefficient K ol as on the main channel. Therefore, it most significantly affects the selectivity and noise immunity of the method.

Кроме зеркального существуют и другие дополнительные (комбинационные, интермодуляционные и канал прямого прохождения) каналы приема.In addition to the mirror, there are other additional (combinational, intermodulation and direct channel) receive channels.

В общем виде любой комбинационный канал приема имеет место при выполнении следующего условия:In general terms, any Raman receive channel occurs when the following condition is met:

Figure 00000001
Figure 00000001

где ωki - частота i-го комбинационного канала приема;where ω ki is the frequency of the i-th Raman reception channel;

m, n, i - целые положительные числа.m, n, i are positive integers.

Наиболее вредными комбинационными каналами приема являются каналы, образующиеся при взаимодействии несущей частоты принимаемого сигнала с гармониками частоты ωГ2 второго гетеродина малого порядка (второй третьей и т.д.), так как чувствительность приемника по этим каналам близка к чувствительности основного канала. Так, двум комбинационным каналам при m=1 и n=2 соответствуют частоты:The most harmful Raman reception channels are those generated by the interaction of the carrier frequency of the received signal with the harmonics of the frequency ω G2 of the second small local oscillator (second third, etc.), since the sensitivity of the receiver through these channels is close to the sensitivity of the main channel. So, two combination channels with m = 1 and n = 2 correspond to frequencies:

ωК1=2ωГ2пр2 и ωК2=2ωГ2пр2.ω K1 = 2ω Г2 -ω пр2 and ω К2 = 2ω Г2 + ω пр2 .

Природа интермодуляционных каналов приема такова.The nature of the intermodulation channels is as follows.

Если на вход супергетеродинного приемника одновременно поступают два сигнала большой амплитуды на частотах ωI и ωII, то они образуют на любых нелинейных элементах приемника ряд интермодуляционных частот (фиг.5)If two large amplitude signals at frequencies ω I and ω II simultaneously arrive at the input of a superheterodyne receiver, then they form a series of intermodulation frequencies on any nonlinear elements of the receiver (Fig. 5)

I±nωIImn.I ± nω II = ω mn .

Сумма (разность) коэффициентов m и n называется порядком, т.е. интермодуляционная частота ωmn называется частотой порядка m+n.The sum (difference) of the coefficients m and n is called the order, i.e. the intermodulation frequency ω mn is called a frequency of the order of m + n.

Как видно из фиг.5 и 6, два мощных сигнала на частотах ωI и ωII, ωIII и ωIV поражают частоты интермодуляционных помех. С повышение порядка амплитуды интермодуляционных помех быстро спадают. Чем более линейными являются элементы приемника, тем меньше амплитуды интермодуляционных помех и тем быстрее они спадают с повышением их порядка. Линейность элементов приемника частот характеризуются также величиной динамического диапазона, т.е. диапазоном амплитуд сигнала от минимального уровня, равного уровню собственных шумов приемника, до максимального уровня сигнала, при котором начинает проявляться нелинейность. Поскольку в образовании интермодуляционных помех участвуют два сигнала, избирательность приемника к этим помехам называется «двухсигнальной избирательностью».As can be seen from FIGS. 5 and 6, two powerful signals at frequencies ω I and ω II , ω III and ω IV hit the frequencies of intermodulation interference. With an increase in the order of the amplitude of the intermodulation noise, they quickly decrease. The more linear the receiver elements are, the smaller the amplitudes of the intermodulation noise are and the faster they decrease with increasing order. The linearity of the elements of the frequency receiver is also characterized by the magnitude of the dynamic range, i.e. the range of signal amplitudes from the minimum level equal to the level of the receiver's own noise to the maximum signal level at which non-linearity begins to appear. Since two signals are involved in the formation of intermodulation interference, the selectivity of the receiver to this interference is called “two-signal selectivity”.

Если интермодуляционная помеха попала в полосу пропускания приемника, она принимается на правах полезного сигнала, т.е. никакие фильтры не способны ее устранить.If the intermodulation interference is in the receiver bandwidth, it is received as a useful signal, i.e. no filters can eliminate it.

Использование высокоизбирательных кварцевых фильтров на второй промежуточной частоте, улучшая избирательность по соседнему каналу, способно помочь в подавлении помехи от одного мощного внеполосного сигнала, но бессильна помочь в подавлении интермодуляционных помех.The use of highly selective quartz filters at the second intermediate frequency, improving the selectivity on the adjacent channel, can help suppress interference from one powerful out-of-band signal, but it is powerless to help suppress intermodulation interference.

Если частота помехи равна второй промежуточной частоте, то образуется канал прямого прохождения. Элементы приемника для такой помехи являются простыми передаточными звеньями.If the interference frequency is equal to the second intermediate frequency, then a direct channel is formed. The receiver elements for such interference are simple transmission links.

Известный способ обеспечивает подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и комбинационным каналам.The known method provides the suppression of false signals (interference) received through the mirror and Raman channels.

Однако наличие ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения и интермодуляционным каналам, приводит к снижению помехоустойчивости и точности синхронизации удаленных шкал времени.However, the presence of false signals (interference) received through the direct channel and intermodulation channels leads to a decrease in noise immunity and accuracy of synchronization of remote time scales.

Технической задачей изобретения является повышение помехоустойчивости и точности синхронизации удаленных шкал времени путем подавления ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения и интермодуляционным каналам.An object of the invention is to increase the noise immunity and accuracy of synchronization of remote time scales by suppressing false signals (interference) received on the direct channel and intermodulation channels.

Поставленная задача решается тем, что согласно способу синхронизации часов, основанному, в соответствии с ближайшим аналогом, на одновременном приеме разнесенными наземными пунктами шумовых СВЧ-сигналов с борта искусственного спутника Земли, когерентном их преобразовании к видеочастоте, цифровой регистрации принятых сигналов и определении временной задержки прихода одного и того же сигнала в пункты синхронизации методом корреляционной обработки зарегистрированных сигналов, по величине которой производят сличение шкал времени, при этом в начальный момент времени t1 по часам первого пункта с помощью кодовой последовательности формируют шумовой СВЧ-сигнал, регистрируют его на этом же пункте, сформированный сигнал преобразуют на частоту ω1, усиливают его по мощности, излучают усиленный сигнал в направлении на искусственный спутник Земли-ретранслятор, в тот же момент времени t1 по часам второго пункта с помощью той же кодовой последовательности формируют такой же шумовой СВЧ-сигнал, регистрируют его на втором пункте, принимают бортовой аппаратурой искусственного спутника Земли-ретранслятора сигнал на частоте ω1, переизлучают его на первой и второй пункты на частоте ω2 с сохранением фазовых соотношений, в произвольный момент времени t3 по часам второго пункта аналогично формируют и ретранслируют шумовой СВЧ-сигнал, сформированный сигнал преобразуют на частоту ω1, усиливают его по мощности, излучают усиленный сигнал в направлении того же ИСЗ-ретранслятора, в тот же момент времени t3 по часам первого пункта с помощью той же кодовой последовательности формируют такой же шумовой СВЧ-сигнал, регистрируют его на первом пункте, принимают бортовой аппаратурой ИСЗ-ретранслятора сигнал на частоте ω1 и переизлучают его на первый и второй пункты на частоте ω2 с сохранением фазовых соотношений, принимаемый сигнал на частоте ω2 преобразуют по частоте с использованием напряжения второго гетеродина, сдвинутого по фазе на +90°, выделяют напряжение второй промежуточной частоты, сдвигают его по фазе на -90°, суммируют с исходным напряжением второй промежуточной частоты, перемножают полученное суммарное напряжение с принимаемым сигналом, выделяют гармоническое напряжение на частоте ωг2 второго гетеродина, детектируют его и используют для разрешения дальнейшей обработки принимаемого сигнала, отличается от ближайшего аналога тем, что до преобразования по частоте выделяют ложный сигнал (помеху), принимаемый по второй промежуточной частоте ωпр2, инвертируют его по фазе на 180°, суммируют с исходным ложным сигналом (помехой) и компенсируют его, выделяют ложные сигналы (помехи), принимаемые в полосе частот ΔωП1III, где ωI и ωII - граничные частоты, определяющие полосу частот ΔωПI, расположенную «слева» от полосы пропускания ΔωП приемника, попадание в которую двух и более сигналов приводит к образованию интермодуляционных помех, инвертируют их по фазе на 180°, суммируют с исходными ложными сигналами (помехами) и компенсируют их, выделяют ложные сигналы (помехи), принимаемые в полосе частот ΔωП2IVIII где ωIII и ωIV - граничные частоты, определяющие полосу частот ΔωП2, расположенную «справа» от полосы пропускания ΔωП приемника, попадание в которую двух и более сигналов приводит к образованию интермодуляционных помех, инвертируют их по фазе на 180°, суммируют с исходными ложными сигналами (помехами) и компенсируют их.The problem is solved in that according to the method of clock synchronization, based, in accordance with the closest analogue, on the simultaneous reception by separated ground points of noise microwave signals from an artificial Earth satellite, coherently converting them to a video frequency, digitally recording the received signals and determining the time delay of arrival of the same signal to synchronization points by the method of correlation processing of registered signals, the magnitude of which compares time scales, at in this case, at the initial time t 1, according to the clock of the first point, a microwave noise signal is generated using a code sequence, it is recorded at the same point, the generated signal is converted to frequency ω 1 , amplified by power, emitted amplified signal in the direction of the artificial Earth satellite -retranslyator, at the same time t 1, the clock of the second paragraph with the same code sequence form the same noise microwave signal, it is recorded in the second paragraph, taking onboard equipment STCs artificial Earth relay nick signal at frequency ω 1, re-emit it at first and second points at the frequency ω 2 while preserving phase relationships, at an arbitrary time t 3 by the clock of the second paragraph similarly formed and retransmit noise microwave signal generated signal is converted to the frequency ω 1 , amplify it in power, emit an amplified signal in the direction of the same satellite repeater, at the same time t 3, according to the clock of the first point, using the same code sequence form the same noise microwave signal, register it at the first point, the signal at the frequency ω 1 is received by the onboard equipment of the satellite repeater and re-emitted to the first and second points at the frequency ω 2 while maintaining phase relationships, the received signal at the frequency ω 2 is converted in frequency using the voltage of the second local oscillator shifted in + 90 ° phase, the voltage of the second intermediate frequency is isolated, it is shifted in phase by -90 °, summed with the initial voltage of the second intermediate frequency, the resulting total voltage is multiplied with the received signal, the harmonic is isolated nical voltage at frequency ω r2 of the second local oscillator is detected it and is used to permit further processing of the received signal differs from the closest analog by the fact that to transform the frequency emit spurious signal (noise) received by the second intermediate frequency ω np2, inverted its phase 180 °, summarize with the original false signal (interference) and compensate for it, isolate false signals (interference) received in the frequency band Δω П1 = ω III , where ω I and ω II are the boundary frequencies that determine the frequency band Δω PI, location with ennuyu "left" by Δω receiver P bandwidth hit in which two or more signals leads to the formation of intermodulation interference, invert their phase by 180 °, summed with the original false signals (noisy) and compensate them emit spurious signals (interference) taken in the frequency band Δω P2 = ω IVIII where ω III and ω IV are the boundary frequencies defining the frequency band Δω P2 located "to the right" of the passband Δω P of the receiver, if two or more signals get into it, intermodulation interference, invert they are phase-aligned by 180 °, summed with the initial false signals (interference), and compensate for them.

Геометрическая схема расположения наземных пунктов А и В и ИСЗ ретранслятора S изображена на фиг.1, где введены следующие обозначения: О - центр масс Земли; d - база интерферометра; r - радиус-вектор ИСЗ-ретранслятора.The geometric arrangement of ground points A and B and the satellite of the relay S is shown in figure 1, where the following notation is introduced: O is the center of mass of the Earth; d is the base of the interferometer; r is the radius vector of the satellite repeater.

Временная диаграмма дуплексного метода сличения часов представлена на фиг.2, где введены следующие обозначения: S, A, B - шкала времени ИСЗ-ретранслятора и пунктов А и В соответственно.The timing diagram of the duplex clock comparison method is presented in figure 2, where the following notation is introduced: S, A, B - time scale of the satellite repeater and points A and B, respectively.

Структурная схема аппаратуры одного из пунктов (А), реализующей предлагаемый способ синхронизации часов, представлена на фиг.3, где введены следующие обозначения: 1 - стандарт частоты и времени, 2.1 - первый гетеродин, 2.2 - второй гетеродин, 3 - генератор псевдошумового сигнала, 4 - переключатель, 5 - первый смеситель, 6 - усилитель первой промежуточной частоты, 7 - первый усилитель мощности, 8 - дуплексер, 9 - приемопередающая антенна, 10 - первый клиппер, 11 - первое буферное запоминающее устройство, 12 - второй усилитель мощности, 13 - второй смеситель, 14 - первый усилитель второй промежуточной частоты, 15 - второй клиппер, 16 - второе буферное запоминающее устройство, 17 - измеритель задержек и их производных, 18 - первый фазовращатель на +90°, 19 - третий смеситель, 20 - второй усилитель второй промежуточной частоты, 21 - второй фазовращатель на -90°, 22 - сумматор, 23 - перемножитель, 24 - узкополосный фильтр, 25 - амплитудный детектор, 26 - ключ, 27 - второй узкополосный фильтр, 28 - первый фазометр, 29 - второй сумматор, 30 - первый полосовой фильтр, 31 - второй фазометр, 32 - второй полосовой фильтр, 34 - третий фазоинвертор, 35 - четвертый сумматор.The structural diagram of the equipment of one of items (A) that implements the proposed method for clock synchronization is presented in Fig. 3, where the following notation is introduced: 1 - standard frequency and time, 2.1 - first local oscillator, 2.2 - second local oscillator, 3 - pseudo-noise signal generator, 4 - switch, 5 - first mixer, 6 - first intermediate frequency amplifier, 7 - first power amplifier, 8 - duplexer, 9 - transceiver antenna, 10 - first clipper, 11 - first buffer memory, 12 - second power amplifier, 13 - second mixer, 14 - per the second amplifier of the second intermediate frequency, 15 - the second clipper, 16 - the second buffer memory, 17 - the meter of delays and their derivatives, 18 - the first phase shifter + 90 °, 19 - the third mixer, 20 - the second amplifier of the second intermediate frequency, 21 - second phase shifter -90 °, 22 - adder, 23 - multiplier, 24 - narrow-band filter, 25 - amplitude detector, 26 - key, 27 - second narrow-band filter, 28 - first phase meter, 29 - second adder, 30 - first band-pass filter 31 - the second phase meter, 32 - the second bandpass filter, 34 - the third phase inverter, 35 - even fifth adder.

Синхронизацию часов по предлагаемому способу осуществляют следующим образом.Clock synchronization by the proposed method is as follows.

В момент времени t1А по часам первого пункта А с помощью кодовой последовательности формируют шумовой СВЧ-сигнал (сигнал α1) (фиг.2):At time t 1 A, according to the clock of the first point A, a microwave noise signal is generated using a code sequence (signal α 1 ) (figure 2):

Uс(t)=Uсcos[ωct+φk(t)+φс], 0≤t≤Tc,U s (t) = U s cos [ω c t + φ k (t) + φ s ], 0≤t≤T c ,

где Uc, ωc, φc, Tc - амплитуда, несущая частота, начальная фаза и длительность сигнала;where U c , ω c , φ c , T c - amplitude, carrier frequency, initial phase and signal duration;

φk=(t)={0,π} - манипулируемая составляющая фазы, отображающая закон фазовой манипуляции в соответствии с кодовой последовательностью M(t), причем φk(t)=const при kτэ<t<(k+1)τэ и может изменяться скачком при t=kτэ, т.е. на границах между элементарными посылками (K=1, 2, … N-1);φ k = (t) = {0, π} is the manipulated phase component that displays the phase manipulation law in accordance with the code sequence M (t), and φ k (t) = const for kτ e <t <(k + 1) τ e and can change abruptly at t = kτ e , i.e. at the borders between elementary premises (K = 1, 2, ... N-1);

τэ, N - длительность и количество элементарных посылок, из которых составлен сигнал длительностью Тсс=Nτэ),τ e , N - the duration and number of chips that make up a signal of duration T s (T s = Nτ e ),

в генераторе 3 с помощью стандарта 1 частоты и времени.in generator 3 using standard 1 frequency and time.

Указанный сигнал поступает на вход клиппера 10, а затем регистрируется в буферном запоминающем устройстве 11. Регистрация синхронизуется стандартом 1 частоты и времени.The specified signal is supplied to the input of the clipper 10, and then is registered in the buffer memory 11. Registration is synchronized by standard 1 frequency and time.

Сформированный сигнал через переключатель 4 поступает на первый вход первого смесителя 5, на второй вход которого подается напряжение первого гетеродина 2.1The generated signal through the switch 4 is fed to the first input of the first mixer 5, the second input of which is supplied with the voltage of the first local oscillator 2.1

uГ1(t)=UГ1cos(ωГ1t+φГ1).u Г1 (t) = U Г1 cos (ω Г1 t + φ Г1 ).

На выходе смесителя 5 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителем 6 выделяется напряжение первой промежуточной (суммарной) частотыAt the output of the mixer 5, voltages of combination frequencies are generated. Amplifier 6 distinguishes the voltage of the first intermediate (total) frequency

uпр1(t)=Uпр1cos[ωпр1t+φk(t)+φпр1], 0≤t≤Tс,u CR1 (t) = U CR1 cos [ω CR1 t + φ k (t) + φ CR1 ], 0≤t≤T s ,

где

Figure 00000002
;Where
Figure 00000002
;

К1 - коэффициент передачи смесителя;To 1 - gear ratio of the mixer;

ωпp1сГ1 - первая промежуточная (суммарная) частота;ω p1 = ω s + ω G1 - the first intermediate (total) frequency;

φпр1сГ1,φ CR1 = φ s + φ G1 ,

которое после усиления в усилителе 7 мощности через дуплексер 8 и приемопередающую антенну 9 излучается в направлении ИСЗ-ретранслятора на частоте ω1пр1.which, after amplification in the power amplifier 7, through the duplexer 8 and the transceiver antenna 9 is radiated in the direction of the satellite repeater at a frequency of ω 1 = ω pr1 .

В тот же момент времени t1А=t1В по часам второго пункта В с помощью той же кодовой последовательности M(t) формируют такой же шумовой СВЧ-сигнал (сигнал β1). Регистрируют его на втором пункте В (сигнал β1, который однако не отправляют на ретрансляцию). Принимают бортовой аппаратурой ИСЗ-ретранслятора на частоте ω1 (сигнал α1), переизлучают его на пункты А и В на частоте ω2 с сохранением фазовых соотношений на интервале tc.At the same time t 1 A = t 1 V , the same noise microwave signal (signal β 1 ) is formed using the same code sequence M (t) using the same code sequence M (t). Register it at the second point (signal β 1 , which, however, is not sent for relay). Accept on-board equipment of the satellite repeater at a frequency of ω 1 (signal α 1 ), re-emit it to points A and B at a frequency of ω 2 while maintaining phase relationships in the interval t c .

Ретранслированный сигнал (сигнал α2) на частоте ω2 Relay signal (signal α 2 ) at a frequency of ω 2

u2(t)=U2cos[ω2t+φk(t)+φ2], 0≤t≤Tc,u 2 (t) = U 2 cos [ω 2 t + φ k (t) + φ 2 ], 0≤t≤T c ,

принимается приемопередающей антенной 9 и через дуплексер 8, усилитель 12 мощности и сумматоры 29, 32 и 35, у которых работает только одно плечо, поступает на первые входы второго 13 и третьего 19 смесителей и перемножителя 23. На вторые входы смесителей 13 и 19 подаются напряжения второго гетеродина 2.2:received by the transceiver antenna 9 and through the duplexer 8, the power amplifier 12 and the adders 29, 32 and 35, for which only one arm operates, is fed to the first inputs of the second 13 and third 19 mixers and multiplier 23. Voltage is applied to the second inputs of the mixers 13 and 19 second local oscillator 2.2:

uГ2(t)=UГ2Г2t+φГ2)u Г2 (t) = U Г2Г2 t + φ Г2 )

uГ3(t)=UГ2cos(ωГ2t+φГ2+90°).u Г3 (t) = U Г2 cos (ω Г2 t + φ Г2 + 90 °).

Причем частоты ωГ1 и ωГ2 первого 2.1 и второго 2.2 гетеродинов разнесены на вторую промежуточную частотуMoreover, the frequencies ω G1 and ω G2 of the first 2.1 and second 2.2 local oscillators are spaced at the second intermediate frequency

ωГ2Г1пр2.w G1 G2 -ω = ω WP2.

На выходах смесителей 13 и 19 образуются напряжения комбинационных частот. Усилителями 14 и 20 выделяются напряжения второй промежуточной (разностной) частоты:At the outputs of the mixers 13 and 19, voltages of combination frequencies are generated. Amplifiers 14 and 20 are allocated voltage of the second intermediate (differential) frequency:

uпр2(t)=Uпp2cos[ωпp2(t)-φК(t)+φпp2],u pr2 (t) = U p2 cos [ω p2 (t) -φ K (t) + φ p2 ],

uпр2(t)=Uпp2cos[ωпp2(t)-φК(t)+φпp2+90°], 0≤t≤Tc,u pr2 (t) = U pp2 cos [ω pp2 (t) -φ K (t) + φ pp2 + 90 °], 0≤t≤T c ,

где

Figure 00000003
Where
Figure 00000003

ωпp2Г22 - вторая промежуточная (разностная) частота;ω p2 = ω Г2 + ω 2 - the second intermediate (difference) frequency;

ωпp2Г22 ω p2 = ω Г2 + ω 2

Напряжение Uпр3(t) с входа усилителя 20 второй промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 21 на -90°, на выходе которого образуется напряжениеThe voltage U pr3 (t) from the input of the amplifier 20 of the second intermediate frequency is supplied to the input of the phase shifter 21 by -90 °, at the output of which a voltage is generated

uпр4(t)=Uпр2cos[ωпр2t-φk(t)+φпр2+90°]=Uпp2cos[ωпp2t-φk(t)+φпp2], 0≤t≤Tc,u pr4 (t) = U pr2 cos [ω pr2 t-φ k (t) + φ pr2 + 90 °] = U p2 cos [ω p2 t-φ k (t) + φ p2 ], 0≤t≤T c

Напряжения uпр2(t) и uпр4(t) с выхода усилителя 14 и фазовращателя 21 на -90° поступают на два входа сумматора 22, на выходе которого образуется суммарное напряжениеThe voltages u pr2 (t) and u pr4 (t) from the output of the amplifier 14 and the phase shifter 21 by -90 ° are fed to the two inputs of the adder 22, at the output of which the total voltage

uΣ(t)=UΣcos[ωпp2(t)-φk(t)+φпp2], 0≤t≤Tc,u Σ (t) = U Σ cos [ω np2 (t) -φ k (t) + φ np2 ] , 0≤t≤T c ,

где UΣ=2Uпр2,where U Σ = 2U pr2 ,

которое поступает на второй вход перемножителя 23. На выходе последнего образуется гармоническое напряжениеwhich is fed to the second input of the multiplier 23. At the output of the latter, a harmonic voltage is generated

u1(t)=U1cos(ωГ2t+φГ2), 0≤t≤Tс,u 1 (t) = U 1 cos (ω Г2 t + φ Г2 ), 0≤t≤T s ,

где

Figure 00000004
Where
Figure 00000004

К2 - коэффициент передачи перемножителя,K 2 - transfer coefficient of the multiplier,

которое выделяется узкополосным фильтром 24 (частота настройки ωн которого выбирается равной частоте второго гетеродина 2.2 ωнГ2), детектируется амплитудным детектором 25 и поступает на управляющий вход ключа 26, открывая его. В исходном состоянии ключ 26 всегда закрыт.which is allocated by a narrow-band filter 24 (tuning frequency ω n which is chosen equal to the frequency of the second local oscillator 2.2 ω n = ω G2 ), is detected by the amplitude detector 25 and is fed to the control input of the key 26, opening it. In the initial state, the key 26 is always closed.

Напряжение uΣ(t) с выхода сумматора 22 через открытый ключ 26 поступает на вход клиппера 15, где оно клиппируется и записывается в буферное запоминающее устройство 16. Регистрация синхронизируется стандартом 1 частоты и времени.The voltage u Σ (t) from the output of the adder 22 through the public key 26 is supplied to the input of the clipper 15, where it is clipped and recorded in the buffer memory 16. The registration is synchronized by standard 1 frequency and time.

На втором шаге (при передаче сигнала из пункта В) переключатель 4 должен быть разомкнут и сигнал α3 из генератора 3 через клиппер 10 поступает в то же запоминающее устройство 11. Ретранслированный сигнал α4 записывается как и α2 в запоминающее устройство 16.In the second step (when transmitting the signal from point B), the switch 4 must be open and the signal α 3 from the generator 3 through the clipper 10 enters the same storage device 11. The relay signal α 4 is recorded as α 2 in the storage device 16.

В произвольный момент времени t3В=t3В+Θ по часам второго пункта аналогично формируют и регистрируют шумовой СВЧ-сигнал (сигнал β3). Сформированный сигнал преобразуют на частоте ω1, усиливают его по мощности, излучают усиленный сигнал в направлении того же ИСЗ-ретранслятора.At an arbitrary point in time t 3 V = t 3 V + Θ, the noise of the microwave signal (signal β 3 ) is similarly generated and recorded by the clock of the second point. The generated signal is converted at a frequency of ω 1 , amplified by power, emitted amplified signal in the direction of the same satellite repeater.

В тот же момент времени t3В=t3А по часам первого пункта А с помощью той же кодовой последовательности формируют такой же шумовой СВЧ-сигнал (сигнал α3). Регистрируют его на первом пункте А. Принимают бортовой аппаратурой ИСЗ-ретранслятора сигнал на частоте ω1 (сигнал α3), переизлучают его на пункты А и В на частоте ω2 с сохранением фазовых соотношений, принимают ретранслированный сигнал на обоих пунктах, преобразуют его на видеочастоту, регистрируют в моменты времени t4A и t4В соответственно (сигнал α4, β4).At the same time t 3 B = t 3 A , the same noise microwave signal (signal α 3 ) is formed using the same code sequence according to the clock of the first point A. Register it at the first point A. Accept the on-board equipment of the satellite relay signal at a frequency of ω 1 (signal α 3 ), re-emit it to points A and B at a frequency of ω 2 while maintaining phase relationships, receive a relay signal at both points, convert it to video frequency, recorded at time t 4 A and t 4 V, respectively (signal α 4 , β 4 ).

Корреляционной обработкой двух пар зарегистрированных сигналов в измерителе 17 определяют на каждом пункте следующие временные задержки:The correlation processing of two pairs of registered signals in the meter 17 determines at each point the following time delays:

τ11⊗β2=t2B-t1B=a1+b1+(ΔBИBП+ΔS)+Δt,τ 1 = β 1 ⊗ β 2 = t 2 B -t 1 B = a 1 + b 1 + (Δ B И + Δ B П + ΔS) + Δt,

τ23⊗α4=t4A-t3A=a3+b2+(ΔBИAП+ΔS)-Δt,τ 2 = α 3 ⊗ α 4 = t 4 A -t 3 A = a 3 + b 2 + (Δ B AND + Δ A P + ΔS) -Δt,

τ31⊗α2=t2A-t1A=a1+a2+(ΔAИAП+ΔS),τ 3 = α 1 ⊗ α 2 = t 2 A -t 1 A = a 1 + a 2 + (Δ A AND + Δ A P + ΔS),

τ43⊗β4=t4B-t3B=b2+b3+(ΔBИBП+ΔS),τ 4 = β 3 ⊗ β 4 = t 4 B -t 3 B = b 2 + b 3 + (Δ B AND + Δ B P + ΔS),

и соответствующие им частоты интерференции Fi(i=1,2,3,4), которые определяют производные этих задержек:and the corresponding interference frequencies F i (i = 1,2,3,4), which determine the derivatives of these delays:

Figure 00000005
,
Figure 00000005
,

где

Figure 00000006
,Where
Figure 00000006
,

aj, bj (j=1, 2, 3) - время распространения сигнала между ИСЗ и пунктами А и В соответственно (фиг.1);a j , b j (j = 1, 2, 3) is the signal propagation time between the satellite and points A and B, respectively (Fig. 1);

ΔAИ, ΔВИ - задержки сигналов в излучающей аппаратуре обоих пунктов;Δ A And , Δ B And - signal delays in the radiating equipment of both points;

ΔAП, ΔВП - задержки сигналов в приемно-регистрирующей аппаратуре;Δ A P , Δ V P - signal delay in the receiving and recording equipment;

ΔS - задержка сигналов в бортовом ИСЗ-ретрансляторе;ΔS - signal delay in the onboard satellite repeater;

Δt-t1B-t1A - искомая разность показаний часов в один и тот же физический момент.Δt-t 1 B -t 1 A is the desired difference in the clock readings at the same physical moment.

Полагая аj, и bj линейными функциями с производными

Figure 00000007
,
Figure 00000008
, получаем:Putting a j and b j linear functions with derivatives
Figure 00000007
,
Figure 00000008
we get:

Figure 00000009
,
Figure 00000009
,

гдеWhere

Figure 00000010
,
Figure 00000010
,

Figure 00000011
,
Figure 00000011
,

Figure 00000012
,
Figure 00000012
,

Figure 00000013
,
Figure 00000013
,

Δ'A,B, Δ''A,B - задержки сигнала в атмосфере на частотах ω1 и ω2 соответственно;Δ ' A, B , Δ'' A, B are the signal delays in the atmosphere at frequencies ω 1 and ω 2, respectively;

ν - релятивистская поправка (эффект Саньяка);ν - relativistic correction (Sagnac effect);

ω - угловая скорость вращения Земли;ω is the angular velocity of the Earth;

с - скорость света;c is the speed of light;

D - площадь четырехугольника OA'S'B', образуемого в экваториальной плоскости центром масс Земли, проекциями пунктов А,В и ИСЗ-ретранслятора S.D is the area of the quadrangle OA'S'B ', formed in the equatorial plane by the center of mass of the Earth, the projections of points A, B and the satellite S.

Поправки γ на подвижность ИСЗ-ретранслятора во время единичного измерения проще всего свести к нулю соответствующим выбором свободного параметра Θ:Corrections γ on the mobility of the satellite repeater during a single measurement is most easily reduced to zero by the corresponding choice of the free parameter Θ:

Figure 00000014
,
Figure 00000014
,

который следует в начале измерений рассчитывать по приближенным эфемеридным данным, а затем уточнить по результатам текущих измерений.which should be calculated at the beginning of measurements by approximate ephemeris data, and then clarified by the results of current measurements.

Что касается поправки δ на аппаратурные задержки, то ее можно найти путем калибровки по методу «нулевой базы».As for the correction δ for hardware delays, it can be found by calibration using the “zero base” method.

Атмосферная поправка ε также учитывается.The atmospheric correction ε is also taken into account.

На пункте В аппаратура работает аналогично, только порядок шагов там обратный. Для вычисления разности показаний часов Δt теперь достаточно обменяться между пунктами полученными цифровыми данными, что можно делать по обычным телефонным или телеграфным каналам связи.At point B, the equipment works similarly, only the order of steps there is the opposite. To calculate the difference between the clock readings Δt, it is now sufficient to exchange the received digital data between the points, which can be done via ordinary telephone or telegraph communication channels.

Описанная выше работа устройства, реализующего предлагаемый способ, соответствует приему полезных сигналов по основному каналу на частоте ω2 (фиг.4).The above operation of the device that implements the proposed method, corresponds to the reception of useful signals on the main channel at a frequency of ω 2 (figure 4).

Если ложный сигнал (помеха)If a false signal (interference)

uЗ(t)=UЗcos(ωЗt+φЗ), 0≤t≤ТЗ,u З (t) = U З cos (ω З t + φ З ), 0≤t≤T З ,

принимается по зеркальному каналу на частоте ω3, то усилителями 14 и 20 второй промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:is taken along the mirror channel at a frequency of ω 3 , the following voltages are allocated by amplifiers 14 and 20 of the second intermediate frequency:

uпр5(t)=Uпp5cos(ωпp2t-φпp5),u pr5 (t) = U pp5 cos (ω p2 t-φ p5 ),

uпр6(t)=Uпp5cos(ωпp2t-φпp5-90°), 0≤t≤TЗ,u pr6 (t) = U pp5 cos (ω p2 t-φ p5 -90 °), 0≤t≤T З ,

где

Figure 00000015
;Where
Figure 00000015
;

ωпp2ЗГ2 - вторая промежуточная (разностная) частота;ω p2 = ω 3G2 - the second intermediate (difference) frequency;

ωпp53Г2.ω pp5 = ω 3G2 .

Напряжение uпp6(t) с выхода усилителя 20 второй промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 21 на -90°, на выходе которого образуется следующее напряжениеThe voltage u p6 (t) from the output of the amplifier 20 of the second intermediate frequency is supplied to the input of the phase shifter 21 by -90 °, at the output of which the following voltage is generated

uпр7(t)=Uпр5cos(ωпр2t+φпр5-90°-90°)=-Uпp5cos(ωпp2t-φпр5), 0≤t≤TЗ,u CR7 (t) = U CR5 cos (ω CR2 t + φ CR5 -90 ° -90 °) = - U CR5 cos (ω CR2 t-φ CR5 ), 0≤t≤T З ,

Напряжения uпp5(t) и uпp7(t), поступающие на два входа сумматора 22, на его выходе компенсируются.The voltage u p5 (t) and u p7 (t) supplied to the two inputs of the adder 22 are compensated at its output.

Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по зеркальному каналу на частоте ω3, подавляется.Therefore, a false signal (interference) received on the mirror channel at a frequency of ω 3 is suppressed.

По аналогичной причине подавляется и ложный сигнал (помеха), принимаемый по второму комбинационному каналу на частоте ωк2.For a similar reason, a false signal (interference) received on the second combination channel at a frequency of ω k2 is also suppressed.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по первому комбинационному каналу на частоте ωк1 If a false signal (interference) is received on the first combinational channel at a frequency ω k1

uК1(t)=UK1cos(ωK1t+φK1), 0≤t≤TK1,u K1 (t) = U K1 cos (ω K1 t + φ K1 ), 0≤t≤T K1 ,

то усилителями 14 и 20 второй промежуточной частоты выделяются следующие напряжения:the amplifiers 14 and 20 of the second intermediate frequency are allocated the following voltages:

uпр8(t)=Uпр2cos(ωпр2t+φпр8),u CR8 (t) = U CR2 cos (ω CR2 t + φ CR8 ),

uпр9(t)=Uпр8cos(ωпр2t+φпр8+90°), 0≤t≤TK1,u PR9 (t) = U CR8 cos (ω CR2 t + φ CR8 + 90 °), 0≤t≤T K1 ,

где

Figure 00000016
;Where
Figure 00000016
;

ωпр2=2ωГ2K1 - вторая промежуточная (разностная) частота;ω CR2 = 2ω Г2K1 - the second intermediate (difference) frequency;

φпр8Г2K1.φ pr8 = φ Г2K1 .

Напряжение uпр9(t) с выхода усилителя 20 второй промежуточной частоты поступает на вход фазовращателя 21 на -90°, на выходе которого образуется напряжениеThe voltage u pr9 (t) from the output of the amplifier 20 of the second intermediate frequency is supplied to the input of the phase shifter 21 by -90 °, at the output of which a voltage is generated

uпр10(t)=Uпр8cos(ωпр2t+φпр8+90°-90°)=Uпp8cos(ωпp2t+φпр8), 0≤t≤TK1.u pr10 (t) = U pr8 cos (ω pr2 t + φ pr8 + 90 ° -90 °) = U pp cos (ω p2 t + φ pr8 ), 0≤t≤T K1 .

Напряжения uпр8(t) и uпр10(t) поступают на два входа сумматора 22, на выходе которого образуется следующее суммарное напряжениеVoltages u CR8 (t) and u CR10 (t) are supplied to two inputs of the adder 22, at the output of which the following total voltage is formed

uΣ1(t)=UΣ1cos(ωпp2t+φпp8), 0≤t≤TK1,u Σ1 (t) = U Σ1 cos (ω np2 t + φ np8 ) , 0≤t≤T K1 ,

где UΣ1=2Uпр8.where U Σ1 = 2U pr8 .

Это напряжение подается на второй вход перемножителя 23, на выходе которого образуется следующее гармоническое напряжениеThis voltage is supplied to the second input of the multiplier 23, at the output of which the following harmonic voltage is formed

u2(t)=U2cos(2ωГ2t+φГ2), 0≤t≤TK1,u 2 (t) = U 2 cos (2ω Г2 t + φ Г2 ), 0≤t≤T K1 ,

где

Figure 00000017
.Where
Figure 00000017
.

Это напряжение не попадает в полосу пропускания узкополосного фильтра 24. Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по первому комбинационному каналу на частоте ωK1, подавляется.This voltage does not fall into the passband of the narrow-band filter 24. Therefore, a false signal (interference) received on the first combination channel at a frequency ω K1 is suppressed.

Если ложный сигнал (помеха) принимается по каналу прямого прохождения на второй промежуточной частоте ωпр2ппр2), то он поступает на первый вход сумматора 29, выделяется узкополосным фильтром 27, инвертируется по фазе на 180° в фазоинверторе 28 и подается на второй вход сумматора 29, на выходе которого он компенсируется.If a false signal (interference) is received through the direct passage channel at the second intermediate frequency ω CR2p = ω CR2 ), then it goes to the first input of the adder 29, is allocated by a narrow-band filter 27, is inverted by 180 ° phase in phase inverter 28 and supplied the second input of the adder 29, the output of which it is compensated.

Следовательно, ложный сигнал (помеха), принимаемый по каналу прямого прохождения на второй промежуточной частоте ωпр2, подавляется фазокомпенсационным методом с использованием фильтра-пробки, состоящего из узкополосного фильтра 27, фазоинвертора 28 и сумматора 29. При этом частота настройки ωн узкополосного фильтра 27 выбирается равной второй промежуточной частоте ωпр2нпр2) (фиг.4).Therefore, a false signal (interference) received through the direct channel at the second intermediate frequency ω pr2 is suppressed by the phase-compensation method using a filter plug consisting of a narrow-band filter 27, a phase inverter 28, and an adder 29. In this case, the tuning frequency is ω n of the narrow - band filter 27 is chosen equal to the second intermediate frequency ω CR2n = ω CR2 ) (figure 4).

Если ложные сигналы (помехи) принимаются по интермодуляционному каналу в полосе частот Δωп1III,If false signals (interference) are received via the intermodulation channel in the frequency band Δω p1 = ω III ,

где ωI и ωII - граничные частоты, определяющие полосу частот Δωп1, расположенную «слева» от полосы пропускания Δωп приемника, попадание в которую двух и более сигналов приводит к образованию интермодуляционных помех,where ω I and ω II are the boundary frequencies that determine the frequency band Δω p1 , located "to the left" of the passband Δω p of the receiver, hit by two or more signals leads to the formation of intermodulation interference,

то они через сумматор 29, у которого работает только одно плечо, поступают на первый вход сумматора 32, выделяются полосовым фильтром 30, инвертируются по фазе 180° в фазоинверторе 31 и подаются на второй вход сумматора 32, на выходе которого они компенсируются.then they through the adder 29, which has only one arm, go to the first input of the adder 32, are allocated by a band-pass filter 30, are inverted in phase 180 ° in the phase inverter 31, and fed to the second input of the adder 32, at the output of which they are compensated.

Следовательно, ложные сигналы (помехи), принимаемые по интермодуляционному каналу в полосе частот Δωп1, подаются фазокомпенсационным методом с использованием фильтра-пробки, состоящего из полосового фильтра 30, фазоинвертора 31 и сумматора 32, при этом частота настройки ωн1 полосового фильтра 30 выбирается следующим образом (фиг.5):Consequently, spurious signals (noise) received by intermodulation channel in the band Δω n1 frequencies fed fazokompensatsionnym method using notch filter consisting of a bandpass filter 30, phase inverter 31 and the adder 32, and the tuning frequency ω H1 bandpass filter 30 is selected as follows way (figure 5):

Figure 00000018
.
Figure 00000018
.

Если ложные сигналы (помехи) принимаются по интермодуляционному каналу в полосе частотIf false signals (interference) are received via the intermodulation channel in the frequency band

Δωп2IVIII,Δω n2 = ω IVIII ,

где ωIII и ωIV - граничные частоты, определяющие полосу частот Δωп2, расположенную «справа» от полосы пропускания Δωп приемника, попадание в которую двух и более сигналов приводит к образованию интермодуляционных помех,where ω III and ω IV are the boundary frequencies that determine the frequency band Δω p2 located "to the right" of the passband Δω p of the receiver, if two or more signals get into it, it leads to the formation of intermodulation interference,

то они через сумматоры 29 и 32, у которых работают только одно плечо, поступают на первый вход сумматора 35, выделяются полосовым фильтром 33, инвертируются по фазе на 180° в фазоинверторе 34 и подаются на второй вход сумматора 35, на выходе которого они компенсируются.then they pass through adders 29 and 32, which have only one arm, go to the first input of adder 35, are separated by a band-pass filter 33, are inverted by 180 ° phase in phase inverter 34, and fed to the second input of adder 35, at the output of which they are compensated.

Следовательно, ложные сигналы (помехи), принимаемые по интермодуляционному каналу в полосе частот Δωп2, подавляются фазокомпенсационным методом с использованием фильтра-пробки, состоящего из полосового фильтра 33, фазоинвертора 34 и сумматора 35. При этом частота настройки ωн2 полосового фильтра 33 выбирается следующим образом (фиг.6):Consequently, spurious signals (interference) of the received channel in the band intermodulation Δω n2 frequencies fazokompensatsionnym suppressed by using a notch filter consisting of a bandpass filter 33, phase inverter 34 and the adder 35. In this case the tuning frequency ω 2n bandpass filter 33 is selected as follows way (Fig.6):

Figure 00000019
.
Figure 00000019
.

Способ синхронизации часов позволяет:The clock synchronization method allows you to:

- достичь предельной точности измерений (около ±0,1 нс) с помощью РСДБ техники и техники ретрансляции, которая уже широко используется на практике;- achieve extreme measurement accuracy (about ± 0.1 ns) using VLBI technology and relay technology, which is already widely used in practice;

- формировать необходимые для проведения измерения СВЧ-сигналы на наземных пунктах, что дает возможность постепенно наращивать точность измерений за счет оптимизации структуры сигнала и усовершенствования наземной техники регистрации без вмешательства в бортовую аппаратуру ИСЗ;- to form the microwave signals necessary for the measurement at ground points, which makes it possible to gradually increase the accuracy of measurements by optimizing the signal structure and improving the ground-based recording technique without interfering with the satellite onboard equipment;

- повысить оперативность измерений, т.е. довести интервал времени от начала измерений до получения результатов вплоть до нескольких десятков секунд (практически до времени корреляционной обработки сигналов);- increase the efficiency of measurements, i.e. bring the time interval from the beginning of measurements to obtain results up to several tens of seconds (almost to the time of correlation signal processing);

- избежать установки на борту ИСЗ высокостабильных хранителей времени и измерителей временных интервалов, ограничить бортовую аппаратуру только системой фазостабильной ретрансляции СВЧ-сигналов.- to avoid the installation on board of a satellite of highly stable time-keepers and time interval meters, to limit the on-board equipment to only a phase-stable microwave signal relay system.

Подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по зеркальному и второму комбинационному каналу, обеспечивается фазокомпенсационным методом, который реализуется гетеродином 2.2, смесителями 13 и 19, усилителями 14 и 20 второй промежуточной частоты, фазовращателями 18 и 21 на +90° и -90° и сумматором 22.The suppression of false signals (interference) received via the mirror and the second Raman channel is provided by the phase compensation method, which is implemented by the local oscillator 2.2, mixers 13 and 19, amplifiers 14 and 20 of the second intermediate frequency, phase shifters 18 and 21 at + 90 ° and -90 ° and adder 22.

Подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по первому комбинационному каналу, обеспечивается методом узкополосной фильтрации, который реализуется перемножителем 23, узкополосым фильтром 24, амплитудным детектором 25 и ключом 26.The suppression of false signals (interference) received via the first combinational channel is provided by the narrow-band filtering method, which is implemented by a multiplier 23, a narrow-band filter 24, an amplitude detector 25, and a key 26.

Таким образом, предлагаемый способ по сравнению с прототипом обеспечивает повышение помехоустойчивости и точности синхронизации удаленных шкал времени. Это достигается подавлением ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения и интермодуляционным каналам. Причем подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по каналу прямого прохождения на второй промежуточной частоте ωпр2, обеспечивается фазокомпенсационным методом, который реализуется узкополосным фильтром 27, фазоинвертором 28 и сумматором 29.Thus, the proposed method in comparison with the prototype provides increased noise immunity and synchronization accuracy of remote time scales. This is achieved by suppressing false signals (interference) received on the direct channel and intermodulation channels. Moreover, the suppression of false signals (interference) received through the direct channel at the second intermediate frequency ω pr2 is provided by the phase-compensation method, which is implemented by a narrow-band filter 27, phase-inverter 28 and adder 29.

Подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по интермодуляционному каналу в полосе частот Δωп1 обеспечивается фазокомпенсационным методом, который реализуется полосовым фильтром 30, фазоинвертором 31 и сумматором 32.Suppression of spurious signals (noise) received by intermodulation channel in the frequency band Δω n1 fazokompensatsionnym is provided a method which is implemented by a bandpass filter 30, the adder 31 and the phase inverter 32.

Подавление ложных сигналов (помех), принимаемых по интермодуляционному каналу в полосе частот Δωп2, обеспечивается фазокомпенсационным методом, который реализуется полосовым фильтром 33, фазоинвертором 34 и сумматором 35.Suppression of spurious signals (interference) of the received channel in the band intermodulation Δω n2 frequencies provided fazokompensatsionnym method which is implemented by a bandpass filter 33, phase inverter 34 and the adder 35.

Claims (1)

Способ синхронизации часов, основанный на одновременном приеме разнесенными наземными пунктами шумоподобных СВЧ-сигналов с борта искусственного спутника Земли, когерентном их преобразовании к видеочастоте, цифровой регистрации принятых сигналов и определении временной задержки прихода одного и того же сигнала в пункты синхронизации методом корреляционной обработки зарегистрированных сигналов, по величине которой производят сличение шкал времени, при этом в начальный момент времени t1 по часам первого пункта с помощью кодовой последовательности формируют шумовой СВЧ-сигнал, регистрируют его на этом же пункте, сформированный сигнал преобразуют на частоту ω1, усиливают его по мощности, изучают усиленный сигнал в направлении на искусственный спутник Земли-ретранслятор, в тот же момент времени t1 по часам второго пункта с помощью той же кодовой последовательности формируют такой же шумовой СВЧ-сигнал, регистрируют его на втором пункте, принимают бортовой аппаратурой искусственного спутника Земли-ретранслятора сигнал на частоте ω1 переизлучают его на первый и второй пункты на частоте ω2 с сохранением фазовых соотношений, в произвольный момент времени t3 по часам второго пункта аналогично формируют и регистрируют шумовой СВЧ-сигнал, сформированный сигнал преобразуют на частоту ω1, усиливают его по мощности, излучают усиленный сигнал в направлении того же искусственного спутника Земли-ретранслятора, в тот же момент времени t3 по часам первого пункта с помощью той же кодовой последовательности формируют такой же шумовой СВЧ-сигнал, регистрируют его на первом пункте, принимают бортовой аппаратурой искусственного спутника Земли-ретранслятора сигнал на частоте ω1 и переизлучают его на первый и второй пункты на частоте ω2 с сохранением фазовых соотношений, принимают сигнал на частоте ω2 преобразуют по частоте с использованием напряжения второго гетеродина, сдвинутого по фазе на +90°, выделяют напряжение второй промежуточной частоты, сдвигают его по фазе на -90°, суммируют с исходным напряжением второй промежуточной частоты, перемножают полученное суммарное напряжение с принимаемым сигналом, выделяют гармоническое напряжение на частоте ωп2 второго гетеродина, детектируют его и используют для разрешения дальнейшей обработки принимаемого сигнала, отличающийся тем, что до преобразования по частоте выделяют ложный сигнал (помеху), принимаемый по каналу прямого прохождения на второй промежуточной частоте ωпр2, инвертируют его по фазе на 180°, суммируют с исходным ложным сигналом (помехой) и компенсируют его, выделяют ложные сигналы (помехи), принимаемые в полосе частот Δωп1III, где ωI и ωII - граничные частоты, определяющие полосу частот Δωп1, расположенную «слева» от полосы пропускания Δωп приемника, попадание в которую двух и более сигналов приводит к образованию интермодуляционных помех, инвертируют их по фазе на 180°, суммируют с исходными ложными сигналами (помехами) и компенсируют их, выделяют ложные сигналы (помехи), принимаемые в полосе частот Δωп2IVIII, где ωIII и ωIV - граничные частоты, определяющие полосу от частот Δωп2, расположенную «справа» от полосы частот Δωп приемника, попадание в которую двух и более сигналов приводит к образованию интермодуляционных помех, инвертируют их по фазе на 180°, суммируют с исходными ложными сигналами (помехами) и компенсируют их. A clock synchronization method based on the simultaneous reception of noise-like microwave signals from an artificial Earth satellite by spaced ground points, their coherent conversion to a video frequency, digital recording of received signals and determining the time delay of the arrival of the same signal to synchronization points by correlation processing of recorded signals, in magnitude of which the time scales are compared, while at the initial time t 1 by the hours of the first point using the code after sequences generate a noise microwave signal, register it at the same point, the generated signal is converted to frequency ω 1 , amplify it by power, study the amplified signal in the direction of the artificial Earth satellite relay, at the same time t 1 by the clock of the second point using the same code sequence, the same microwave noise signal is generated, it is recorded at the second point, the signal at a frequency ω 1 is re-emitted to the first and second signals by the onboard equipment of the artificial Earth-relay satellite points at a frequency of ω 2 while maintaining phase relationships, at an arbitrary time t 3 according to the hours of the second point, they similarly generate and register a noise microwave signal, the generated signal is converted to a frequency of ω 1 , amplifies it by power, emits an amplified signal in the direction of the same artificial Earth-satellite repeater in the same time t 3 by the clock of the first item by using the same code sequence form the same noise microwave signal, it is recorded in the first paragraph, taking onboard equipment suit sstvennogo earth satellite repeater signal at frequency ω 1 and re-emit it at first and second points at the frequency ω 2 while preserving phase relationships, receiving a signal at the frequency ω 2 is converted in frequency using the voltage of the second local oscillator shifted in phase by + 90 °, isolate the voltage of the second intermediate frequency, shift it in phase by -90 °, summarize with the initial voltage of the second intermediate frequency, multiply the resulting total voltage with the received signal, emit the harmonic voltage at the frequency n2 of the second local oscillator is detected it and is used to permit further processing of the received signal, characterized in that before converting the frequency emit spurious signals (interference) received on the bus directly passing the second intermediate frequency ω np2, inverting its phase by 180 °, summarize with the original false signal (interference) and compensate for it, isolate the false signals (interference) received in the frequency band Δω p1 = ω III , where ω I and ω II are the boundary frequencies that determine the frequency band Δω p1 located " to the left of the polo s Δω n receiver pass, entering into which leads to intermodulation of two or more signals, invert their phase by 180 °, summed with the original false signals (noisy) and compensate them emit spurious signals (interference) received in the band Δω p2 = ω IV- ω III , where ω III and ω IV are the boundary frequencies defining the frequency band Δω p2 located “to the right” of the frequency band Δω p of the receiver, if two or more signals get into it, it causes intermodulation interference, invert them in phase by 180 °, s summarize with the original false signals (interference) and compensate for them.
RU2007116930/28A 2007-05-04 2007-05-04 Method of synchronising clocks RU2350998C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007116930/28A RU2350998C2 (en) 2007-05-04 2007-05-04 Method of synchronising clocks

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007116930/28A RU2350998C2 (en) 2007-05-04 2007-05-04 Method of synchronising clocks

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007116930A RU2007116930A (en) 2008-11-10
RU2350998C2 true RU2350998C2 (en) 2009-03-27

Family

ID=40543138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007116930/28A RU2350998C2 (en) 2007-05-04 2007-05-04 Method of synchronising clocks

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2350998C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2539914C1 (en) * 2013-06-07 2015-01-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт прикладной астрономии Российской академии наук Clock synchronisation method and device therefor
RU2583894C2 (en) * 2013-11-21 2016-05-10 Акционерное общество "Институт прикладной астрономии" Clock synchronisation method and device therefor
RU2670334C1 (en) * 2017-06-16 2018-10-22 Акционерное общество "Институт прикладной астрономии" Clock synchronisation method and device therefor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2539914C1 (en) * 2013-06-07 2015-01-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт прикладной астрономии Российской академии наук Clock synchronisation method and device therefor
RU2583894C2 (en) * 2013-11-21 2016-05-10 Акционерное общество "Институт прикладной астрономии" Clock synchronisation method and device therefor
RU2670334C1 (en) * 2017-06-16 2018-10-22 Акционерное общество "Институт прикладной астрономии" Clock synchronisation method and device therefor

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007116930A (en) 2008-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2466327B1 (en) Method and apparatus for locating the source of an unknown signal
US20150280893A1 (en) Systems and methods for near band interference cancellation
US20100254299A1 (en) Radio system and a method for relaying packetized radio signals
WO2016031108A1 (en) Fmcw radar
US20120268141A1 (en) Method and arrangement for measuring the signal delay between a transmitter and a receiver
RU2292574C1 (en) Method of clock synchronization
RU2350998C2 (en) Method of synchronising clocks
RU2535653C1 (en) Clock synchronisation method and device therefor
US10578748B2 (en) High-performance time transfer using time reversal (T3R)
Lamontagne et al. Direct RF sampling GNSS receiver design and jitter analysis
RU2439643C1 (en) Method of clock synchronisation and device for its realisation
Rotbøll et al. A novel L‐band polarimetric radiometer featuring subharmonic sampling
RU2619094C1 (en) Method of clock synchronization and device for its implementation
RU2623718C1 (en) Time transmission signals modem through the satellite communication duplex channel
RU2631422C1 (en) Correlation-phase direction-finder
US10586522B2 (en) Acoustic and RF cancellation systems and methods
RU2654846C1 (en) Method of clock synchronization
Dieter et al. Radio observations of the interstellar OH line at 1,667 Mc/s
RU2583894C2 (en) Clock synchronisation method and device therefor
Greenhall A structure function representation theorem with applications to frequency stability estimation
RU2383914C1 (en) Method of synchronising watches and device for realising said method
RU2528405C1 (en) Clock synchronisation method and device therefor
US11881620B2 (en) Method for decoupling signals in transceiver systems
RU2613865C2 (en) Clock synchronisation method and device therefor
Comoretto et al. The signal processing chain of the Low Frequency Aperture Array

Legal Events

Date Code Title Description
NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20110810

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140505

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20150227

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20200505