Разработка опорной станции наземного комплекса контроля и управления космической навигационной системы ГЛОНАСС, страница 13

-  изменение задержки формируемого сигнала от 0 до 300 мс с дискретностью 1 нс.

-  изменение доплеровского сдвига частоты в диапазоне ±20 кГц с дискретностью 0,01 Гц.

-  формирование навигационного сигнала при работе, как от внутреннего, так и от внешнего опорного генератора, сигнал которого поступает на специальный вход МРК – 40 (частота внешнего опорного генератора 5 МГц или 10 МГц).

-  синхронизацию временной привязки формируемого навигационного сигнала по внешней метке времени, поступающей на специальный вход  "ВХ 1С", с погрешностью не более 20 нс.

-  выдачу сигнала «10 МГц» опорной частоты на специальный выход.

-  выдачу сигнала «1с» временной шкалы (по которой формируется на


вигационный сигнал) на специальный выход.

-  взаимодействие с управляющей ЭВМ по интерфейсу RS-232.

-  управление параметрами формируемого навигационного сигнала (литерная частота, доплеровский сдвиг частоты, фаза, мощность, состав цифровой информации) от внешней ЭВМ по специальному протоколу.

-  индикацию включения электропитания и режима функционирования.

-  подключение к технологической ЭВМ через интерфейс RS-232.

3.6.2 Устройство и принцип работы КПА

Конструктивно КПА выполнен из четырех частей:

-  блока формирования сигналов;

-  модуля аттенюаторов;

-  вычислителя;

-  блока питания.

Блоки соединяются между собой кабелями.

 


Рисунок 3.6.1 – Структурная схема КПА


3.6.3 Принцип работы формирователя сигналов

Формирователь сигналов служит для формирования задающих частот НКА на промежуточной частоте и для формирования опорной частоты 1440 МГц для преобразователя частоты (в модуле аттенюаторов).

Формирователь сигналов состоит из:

-  синтезатора частоты;

-  задающего цифрового синтезатора (ЦВС) – ПЧ;

-  генератора псевдослучайной последовательности (ПСП);

-  опорного кварцевого генератора 10МГц;

-  однополосного смесителя;

-  модулятора ПСП;

-  двух делителей частоты;

-  коммутатора.

Синтезатор частоты служит для формирования частоты второго гетеродина 1440 МГц. Синтезатор выполнен на микросхеме ADF4112 и ГУН (генератор, управляемый напряжением). В качестве опорной частоты для синтезатора может использоваться сигнал внутреннего кварцевого генератора 10 МГц или сигнал внешнего опорного генератора, поступающий на вход 5/10 МГц. Переключение опорных генераторов осуществляется коммутатором. Частота первого гетеродина 144 МГц получается путем деления частоты 1440 МГц на 10. В качестве опорной частоты для ЦВС используется 72 МГц, которые получаются путем деления 144 МГц на 2.


Рисунок 3.6.1 – Структурная схема блока формирования сигналов

ЦВС служит для формирования первой промежуточной частоты, формирования доплеровского сдвига (в качестве генератора используется ЦВС – микросхема AD9854). Сигнал FПЧ в диапазоне от 14 до 25 МГц для системы ГЛОНАСС (или частотой 8,58 МГц – для GPS) подается на вход однополосного смесителя СМ. На второй вход СМ поступает сигнал гетеродина 144 МГц. Соответствующим программированием ЦВС достигается наличие верхней боковой на выходе смесителя для ГЛОНАСС и нижней боковой для GPS. С выхода смесителя сигнал в диапазоне от 158 до 169 МГц для ГЛОНАСС (или частотой 135,42 МГц для GPS) поступает на вход модулятора, на другой вход подается сигнал ПСП. Тактовая частота ПСП для системы ГЛОНАСС 511 кГц, а для GPS – 1023 кГц. Модулированная частота поступает на вход модуля аттенюаторов.

Модуль аттенюаторов служит для переноса моделированной частоты  на высокочастотный диапазон работы НКА ГЛОНАСС/GPS, а также для регулировки выходной мощности сигнала НКА от минус 170 до минус 65 дБВт. Структурная схема модуля аттенюаторов изображена на рисунке 3. Входной сигнал проходит через три перестраиваемых цифровых аттенюатора


(два аттенюатора -35/0дБ и один с диапазоном перестройки –35…0 дБ и шагом 5дБ) и поступает на вход смесителя. На второй вход СМ подается сигнал гетеродина 1440 МГц. Сформированный смесителем сигнал в диапазоне от 1598 до 1609 МГц для ГЛОНАСС (или частотой 1575,42 МГц для GPS) фильтруется ПАВ - фильтром и подается на выход модуля.