1.4. 3. Коррелятор

Коррелятор КОР в цифровой форме формирует отсчеты синфазных I k-1 и квадратурных Q k-1 составляющих в соответствии и с дискретным аналогом алгоритмов (1.6)

(1.48)

где y(tk,i) - цифровые отсчеты сигнала с выхода АЦП в дискретные моменты времени tk,i = (KH Td)k + Td i (Td = 1/fd - шаг дискретизации по времени); - модулирующая функция дальномерного кода; k - индекс, соответствующий моменту времени tk = (KH Td)k ; KH = ТH / Td - число накапливаемых отсчетов; - экстраполированные на момент времени tk,i оценки задержки и фазы сигнала, которые определяются выражениями

; (1.49)

(1.50)

где , - оценки задержки, скорости изменения задержки, фазы и скорости изменения фазы соответственно в тактовые моменты времени tk.

Здесь и далее для простоты изложения рассматривается один канал обработки.

Составляющие I и Q необходимо формировать как в режиме поиска сигналов по частоте и задержке, так и в режиме слежения за этими параметрами. Если в режиме поиска сигналов данные составляющие формируются в соответствии с (1.48) при фиксированных значения оценок τ, ωдопk на интервале анализа Та = KHTd, то в режиме слежения дан­ные оценки меняются во времени. В режиме слежения необходимо сформиро­вать дискриминаторы по фазе и задержке сигнала. Если для формирования фазового дискриминатора (см. уравнения (1.16)) можно использовать квадра­турные компоненты I и Q, описываемые (1.48), то для дискриминато­ра задержки сигнала, в соответствии с (1.15), (1.20), кроме этих составляющих необходимо дополнительно сформировать смещенные на ±Δτ / 2 составляю­щие. Обычно полагают Δτ = τэ, где τэ длительность элементарной посылки дальномерного кода (для ГЛОНАСС тэ = 1/511 мс. Синфазную и квадратурную составляющие, формируемые с опережением относительно опорного момента времени, обозначают IE, QE (E - early), а с запаздыванием - IL, QL (L — laic), и для них можно записать выражения, аналогичные (1.48)

(1.50) (1.51)

(1.52) (1.53)

Схема коррелятора, реализующею алгоритмы (1.48)…(1.53), приведена на рис. 1.9, где ЦГС — цифровой генератор сигнала; fст = 1 /τэ; Р - индекс (Ip,Qp) используемый для идентификации опорного канала, в котором синфазная и квадратурная составляющие вычисляются в соответствии с (1.48); , - приращение фазы, за­держки за один такт

Рис. 1.9. Схема коррелятора

Принцип работы цифрового генератора сигнала ЦГС описан, например в [12.2]. Генератор кода ГК вырабатывает дальномерный код (модулирующую функцию ) с длительность элементарного символа э=1/ fст, на­чало формирования которого сдвинуто на ; 3-битовый регистр Рг сдвига обеспечивает формирование опережающей и запаздываю­щей опорных функций

1.4. 4. Навигационный вычислитель

Навигационный вычислитель решает следующие задачи: цифровая обработка синфазной и квадратурной составляющих I, Q для решения задач поиска сигналов по задержке и частоте, а также слежения за фазой и задержкой сигнала (алгоритмы первичной обработки); преобразование радионавигационных параметров в навигационные (алгоритмы вторичной обработки); демоду­ляция навигационного сообщения, форматирование и дешифрация эфемеридной информации; расчет прогнозируемых значений ошибок; накопление и хранение альманаха.Навигационному вычислителю переданы также диспетчерские функции управления первичной обработкой, что необходимо из-за наличии многих спутников и зоне видимости и возможности работы по всем или части НС. В современных и перспективных ПИ, работающих по сигналам НС двух систем ГЛОНАСС и GPS возникает дополнительная необходимость управления рабо­той по двум системам.Структурно (см. рис. 1.6) НВ включает два процессора: сигнальный и навигационный. В качестве вычислительного ядра, например в навигационном процессоре, может использоваться микропроцессор и арифметический сопроцессор. Сигнальный процессор должен быть значительно производительнее, чем навигационный.