Проектирование одного из блоков имитатора сигналов РНС, предназначенного для выполнения испытаний судовой приемоиндикаторной аппаратуры

Санкт-Петербургский государственный
электротехнический университет «ЛЭТИ»

Кафедра Радиосистем

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

по дисциплине «Цифровые и микропроцессорные устройства»

Выполнил:

         студент гр. 4151

         Данильчик Г.А.

Проверил:

         Добырн В.В.

2007 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение....................................................................................................................................

1. Уточнение технического задания, построение структурной схемы...............................

1.1. Спецификация управляющих и выходных сигналов...............................................

1.2. Упрощённая структурная схема контроллера..........................................................

2. Разработка функциональных блоков контроллера и построение
функциональной схемы......................................................................................................

2.1. Блок CPU......................................................................................................................

2.2. Блок памяти..................................................................................................................

2.3. Блок индикации...........................................................................................................

2.4. Блок приёма пакетов управления..............................................................................

2.5. Функциональная схема контроллера........................................................................

3. Разработка программного обеспечения.............................................................................

3.1. Программный модуль курсового расчёта.................................................................

3.2. Структура данных модуля..........................................................................................

3.3. Конструирование программного модуля..................................................................

Заключение................................................................................................................................

Список литературы...................................................................................................................

ВВЕДЕНИЕ

Принцип действия импульсно-фазовой системы дальней навигации (LOng RAnge Navigation) основан на измерении в точке приема (на судне) промежутка времени между моментами прихода импульсных сигналов, посылаемых тремя береговыми станциями, одна из которых является ведущей (ВЩ, Master), а другие ведомыми (ВМ, Slave). Координаты станций известны. См. рис. 1.

Рис. 1. Принцип определения координат с помощью РНС.

Вся аппаратура данной системы работает на несущей частоте 100 КГц, радиоволны этого диапазона (ДВ), при благоприятных условиях, могут распространяться на большие расстояния. Для исключения взаимных помех, а также для обеспечения максимальной помехоустойчивости системы в каждом конкретном регионе используются различные частоты повторения импульсов.

Для обеспечения максимальной точности при определении координат передатчики должны быть жестко синхронизированы между собой. Это, в сочетании с фазовой модуляцией импульсных сигналов, позволяет также получить высокую помехозащищенность всей системы в целом.

Ведомые станции излучают сигнал на той же частоте повторения, что и ведущая, но с фиксированной задержкой. Разности расстояний от местоположения судна до радиостанций ВМ1, ВМ2, ВЩ можно найти, если измерить промежутки времени между моментами прихода импульсных сигналов. Геометрическое место точек, имеющее постоянную разность времени прихода сигналов от ВМ1, 2 и ВЩ относительно двух точек, в которых расположены излучающие станции (фокусы), определяет линию положения на плоскости, - гиперболу. Наличие двух пересекающихся гипербол позволяет получить точку или однозначно определить местоположение судна на поверхности.

Радионавигационный сигнал в точку приема может прийти несколькими путями, отражаясь от ионизированных слоев атмосферы. Наиболее стабильные сигналы приходят в точку приема, огибая земную поверхность, но с увеличением расстояния имеют наибольшее ослабление (затухание). Сигналы, отраженные от ионосферы, имеют большую интенсивность, но обладают ярко выраженной зависимостью от параметров солнечной радиации.

В РНС «Лоран-С» сигнал излучается в виде пачки из 8-ми радиоимпульсов. Для различения сигналы кодируются бинарным кодом Франка. См. рис. 2.