9.4. МУЛЬТИПЛЕКСНАЯ АППАРАТУРА ПОТРЕБИТЕЛЕЙ

Мультиплексированием называют процесс, при котором несколько потоков сигналов уплотняются во времени в один общий поток. Этот метод хорошо известен в системах цифровой обработки сигналов. Например, мультиплексный цифровой фильтр — это переключаемый фильтр, на вход которого последовательно во времени подаются несколько входных сигналов, а выход синхронно со входом переключается на соответствующие выходные линии. В мультиплексной АП таким уплотняющим фильтром являются антенна, радиочастотный преобразователь, коррелятор, генераторы кодов и управляемые генераторы ФАП и ССЗ. Полученные квадратурные выборки в цифровой форме с выхода коррелятора последовательно во времени подаются на программно реализуемые фильтры следящих систем, число которых равно числу КА рабочего созвездия.

Такое соединение аппаратных и программных средств позволяет удачно сочетать достоинства одноканальной и многоканальной малые аппаратные затраты и одновременное измерение навигационных параметров сигналов КА рабочего созвездия.

На рис. 9.6 приведена структурная схема мультиплексной АП [186]. Следует отметить, что не все элементы и узлы обычного одноканального приемника можно использовать в мультиплексной АП ввиду специфического требования — быстрого переключения состояния схем. К основным принципам реализации мультиплексной обработки радиосигналов относятся: быстрое когерентное переключение преселектора СВЧ сигналов диапазонов, использование памяти для хранения состояния несущей и кодов; применение мультиплексеров и демультиплексеров для временного уплотнения выборок, применение единой опорной синхронизации, на базе которой осуществляется мультиплексная синхронизация, оптимизация частотного плана радиочастотного преобразователя — усилителя. К узлам, при реализации которых проявляется специфика мультиплексирования (на рис. 9.6 заштрихованы), относятся: селектор частот диапазонов схема цифровой додетекторной обработки, цифровой синтезатор доплеровского сдвига частоты несущей, цифровой синтезатор задержки

(кликните для просмотра скана)

кодов. На рис. 9.6 не показаны те блоки, которые производят контроль синхронизации и выделения навигационного сообщения, поскольку непосредственно с мультиплексированием они не связаны.

Прн оптимизации частотного плана радиочастотного преобразователя руководствуются решением трех основных задач: упрощения синтеза гетеродинных частот, исключения влияния собственных помех и обеспечения формирования простого набора опорных импульсов синхронизации. Для решения второй и третьей задач частота опорного генератора выбрана равной что обеспечивает сдвиг в 400 Гц относительно тактовой частоты символов кода равной

Для подавления сосредоточенных по спектру помех в радиоприемнике производится дополнительная модуляция сигнала на первой промежуточной частоте псевдослучайным кодом с последующей демодуляцией совместно с кодами С/А и Стабилизация уровней сигналов на первой и второй промежуточных частотах обеспечивается двумя цепями цифровой АРУ.

В блоке цифровой додетекторной обработки выполняется аналого-цифровое преобразование двух пар квадратурных сигналов и их цифровое накопление. Одна пара сигналов полученная в результате корреляции с синфазной ПСП, используется в контуре ФАП, другая, полученная в результате корреляции ПСП с т-качанием,— в контуре ССЗ.

Цифровые синтезаторы несущей и тактовой частоты кодов С/А и достаточно сложны [186]. Максимальное время их перестройки

Процессор считается центром мультиплексной АП, так как в нем обеспечивается реализация всех алгоритмов обработки сигналов, хранение значений фазы несущих и задержек кодов. Все основные параметры схем слежения являются программно-управляемыми, что позволяет изменять их в реальном времени как компромисс между динамикой отслеживаемых параметров и отношением сигнал-шум. Структурная схема процессора., и программного обеспечения приведена на рис. 9.7.

Мультиплексный режим используется для поиска, слежения и выделения информационного сообщения. В этом режиме схемы ФАПЧ ЧАП за несущей отслеживают сигналы четырех КА вплоть" до рывков при отношении сигнал-шум более и ширине полосы 20 Гц, обеспечивая среднеквадратическую погрешность измерения скорости 1,2 см/с, схема слежения за задержкой кода при указанном отношении сигнал-шум и ширине полосы 1 Гц имеет среднеквадратическую погрешность измерения квазидальности

В мультиплексной аппаратуре резко снижаются аппаратурные погрешности, характерные для двух- и более канальной аппаратуры, отсутствует необходимость периодической

(кликните для просмотра скана)

калибровки задержек каналов. Это открывает дополнительные возможности. В частности, появляется возможность измерения направлений. Если на потребителе установить две или более антенны на некоторой базовой линии, то можно измерять азимут и определять поправки к системам курсоуказания, измеряя разность фаз несущей частоты сигналов, принимаемых антеннами. Оценки погрешностей измерения углов показывают, что при длине базы 1 м можно получить погрешность до 1 мрад (см. гл. 12).

Упомянутая выше АП «Ладога-С» также имеет мультиплексный режим работы.