Структурная схема устройства поиска сигнала

Вопрос 12

Рассмотрим возможный вариант структурной схемы устройства поиска сигнала (рис. 1) сетевой СРНС "Навстар". модулированного кодом С/А. Принципиально устройство поиска представляет собой некогерентный приемник обнаружения, перестраиваемый по частоте и по ожидаемой задержке сигналов. Некогерентная схема применяется в связи с тем, что начальная фаза сигнала при поиске не известна. При практической реализации устройство поиска обычно выполняется совместно со следящими измерителями навигационных параметров как единая комплексная система. Поэтому схема устройства поиска выбирается в зависимости от способа построения следящих измерителей.

По задержке поиск осуществляется в пределах периода следования С/А-кода: по частоте - относительно ее значений, вычисленных по априорным данным. Радиосигнал из антенны А поступает в высокочастотный (ВЧ) тракт (рис. 1), где преобразуется в первую промежуточную частоту (ПЧ) 55 МГц. В УПЧ применена система с АРУ, что нормирует уровень смеси сигнала и шума. Далее следует перемножитель 1, который является демодулятором ПСП. На один его вход подается сигнал ПЧ, на второй - ПСП с местного генератора. Временное положение местной ПСП может меняться с дискретом 0,5τ_и = 0,5мкс в пределах периода последовательности, равного 1 мс. Специальная схема балансного бифазного демодулятора ПСП позволяет не только осуществить демодуляцию ПСП, но и снять модуляцию символами служебной информации. На выходе демодулятора получается непрерывная несущая того принимаемого сигнала, код которого коррелирован с образцовым местным кодом. Несущая демодулированного сигнала подается на смеситель 2, где осуществляется переход на вторую ПЧ 15,345 МГц. Далее следует устройство квадратурного приема сигнала, состоящее из перемножителей 3 и 4. фильтров Ф1 и Ф2. квадратичных детекторов КД1 и КД2, сумматора Σ и фильтра ФЗ. Фильтры Ф1 и Ф2 имеют одинаковые параметры, они определяют время интегрирования сигнала в корреляторах. Квадратичные детекторы КД1 и КД2 и сумматор Σ осуществляют операции возведения сигналов с выходов корреляторов в квадрат и последующего их суммирования. Фильтр ФЗ предназначен для сглаживания выходного сигнала сумматора. Далее следует пороговое устройство с порогом Unop. Гетеродины приемника, генератор ПСП и перемножители 3 и 4 получают сигнал от формирователя сетки опорных частот. Сетка опорных частот может сдвигаться на величину сдвига ячейки поиска по частоте. Наиболее простым методом установления синхронизации является использование коррелятора с изменяющейся задержкой опорного сигнала. В процессе поиска режима синхронизации тактовая частота генератора ПСП с помощью устройства сдвига тактовой частоты (УСТЧ) устанавливается несколько отличной от тактовой частоты генератора кодовой последовательности НИСЗ. В результате происходит сдвиг начала (фазы) одной последовательности относительно другой. Иначе, при совместном наблюдении двух этих последовательностей, вторая будет "скользить" относительно первой. Для поиска сигналов по частоте используются опорный генератор (ОГ), формирователь сетки частот и устройство сдвига частоты опорного колебания (УСЧОК).

В функции блока управления поиском (БУП) входит формирование области поиска и определение порядка просмотра элементарных ячеек этой области по данным априорной информации. Логическое устройство, входящее в БУП. начинает работать при необходимых для приема априорно известного сигнала значениях опорной сетки частот и задержки сигнала. Если при этих параметрах элементарной ячейки поиска сигнал на выходе порогового устройства не появляется, блок проверки превышения порога дает отрицательный ответ, по которому задержка ПСП, поступающей на коррелятор, увеличивается на 0,5 τ_и. Перед каждым сдвигом осуществляется проверка - достигает ли суммарный сдвиг периода ПСП. После того как сдвиг достигнет периода ПСП, вычисляется новое значение опорной сетки частот и сетка сдвигается к этому значению. Если на выходе схемы проверки превышения порога появляется положительный ответ, сдвиг ПСП не происходит и схема поиска четырежды подряд анализирует данную элементарную ячейку "частота-задержка". Для этого четырежды суммируется утвердительный ответ от схемы проверки превышения порога. Если четыре раза подряд подтверждается ответ о превышении порога, включается слежение за частотой и задержкой сигнала. Если четырех превышений подряд не происходит, принимается решение об отсутствии сигнала и схема поиска переходит к анализу следующей ячейки.