Patent RU-69264-U1 (RU)
Title: Цифровой приемник спутниковых радионавигационных систем
IPC: G01S1/30
Filed: 2007-08-06
Granted: 2007-12-10
Abstract: Полезная модель относится к области радионавигации и позволяет повысить точность и надежность координатно-временного обеспечения потребителя при одноэтапной схеме обработки сигналов всех видимых навигационных спутников. Цифровой приемник содержит антенну 1, радиоприемный блок 2, имеющий первый 3, второй 4 и третий 5 конверторы, опорный генератор 6, синтезатор частот 7 и блок цифровой обработки 8, первый и второй выходы которого являются соответствующими выходами радиоприемного блока 2, а вход первого конвертора 3 является входом радиоприемного блока 2, процессор 9, содержащий многоканальный коррелятор 10, измеритель вектора состояния потребителя 11, декодер навигационной информации 12, блок назначения на каналы 13 и блок вычисления параметров опорных сигналов 14. Первый и второй входы многоканального коррелятора 10 процессора 9 являются соответственно первым и вторым входами процессора 9, которые соединены соответственно с первым и вторым выходами радиоприемного блока 2, в котором выход опорного генератора 6 соединен с входом синтезатора частот 7, первый, второй, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с вторыми входами первого 3, второго 4 и третьего 5 конверторов и с третьим входом блока цифровой обработки 8. Первый и второй выходы первого конвертора 3 соединены соответственно с первыми входами второго 4 и третьего 5 конверторов, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока цифровой обработки 8. Многоканальный коррелятор 10 выполнен из 6N идентичных по структуре каналов. Каждый канал многоканального коррелятора 10 содержит перемножитель 15, интегратор со сбросом 16, генератор псевдослучайной последовательности 17 и генератор гармонического сигнала 18. Первые входы перемножителей 15 для первых 3N каналов многоканального коррелятора 10 соединены между собой и являются первыми входами этих каналов, а также  
     являются первым входом многоканального коррелятора 10. Первые входы перемножителей 15 для других 3N каналов многоканального коррелятора 10 соединены между собой и являются первыми входами этих каналов, а также являются вторым входом многоканального коррелятора 10. Второй и третий входы перемножителя 15 каждого канала многоканального коррелятора 10 соединены соответственно с выходами генератора псевдослучайной последовательности 17 и генератора гармонического сигнала 18 данного канала, а выход перемножителя 15 соединен с входом интегратора со сбросом 16, выход которого является выходом канала многоканального коррелятора 10, который, в свою очередь, является одним из 6N выходов коррелятора 10. Первые входы генераторов 17 и 18 каждого канала коррелятора 10 соединены между собой и являются вторым входом канала коррелятора 10, который, в свою очередь, является одним из входов третьего N-канального входа коррелятора 10. Второй вход генератора 17 каждого канала о коррелятора 10 является третьим входом канала коррелятора 10, который является одним из входов четвертого N-канального входа о коррелятора 10. Второй вход генератора 18 каждого канала коррелятора 10 является четвертым входом канала коррелятора 10, который является одним из входов пятого N-канального входа многоканального коррелятора 10. Выходы 4N каналов и выходы других 2N каналов коррелятора 10 являются соответственно первым 4N-канальным и вторым 2N-канальным выходами коррелятора 10, которые соединены соответственно с первым 4N-канальным и вторым 2N-канальным входами измерителя вектора состояния потребителя 11. Второй 2N-канальный выход о коррелятора 10 соединен с первым 2N-канальным входом декодера 12 и 2N-канальным входом блока назначения на каналы 13, N-канальный выход которого соединен с вторым N-канальным входом декодера 12, третьим N-канальным входом измерителя 11, третьим N-канальным входом коррелятора 10 и первым N-канальным входом блока вычисления параметров опорных сигналов 14, первый и второй N-канальные выходы которого соединены соответственно с четвертым и пятым N-канальным входами коррелятора 10.  
     Первый N-канальный выход декодера 12 соединен с вторым N-канальным входом блока вычисления параметров опорных сигналов 14, а его второй N-канальный выход соединен с четвертым N-канальным входом измерителя вектора 11, первый трехканальный, второй одноканальный и третий N p -канальный, выходы которого соединены соответственно с третьим трехканальным, четвертым одноканальным и пятым N p -канальным входами блока 14, третий и четвертый выходы которого соединены соответственно с пятым и шестым входами измерителя вектора 11, который содержит блок дискриминирующих функций по задержкам сигналов 19, блок дискриминирующих функций по фазам сигналов 20, блок матричного умножения 21, первый 22 и второй 23 блоки масштабирования, комплексный фильтр сглаживания 24. Первый 4N-канальный вход блока 19 является первым 4N-канальным входом измерителя вектора 11, а его N-канальный выход соединен с первым N-канальным входом блока матричного умножения 21, N-канальный выход которого соединен с первым N-канальным входом первого блоки масштабирования 22. Первый 2N-канальный вход блока 20, является вторым 2N-канальным входом измерителя вектора 11, а его N-канальный выход соединен с первым N-канальным входом второго блока масштабирования 23, второй N-канальный вход которого соединен с третьим N-канальным входом измерителя вектора состояния потребителя 11. Четырехканальный выход первого блока масштабирования 22 соединен с первым четырехканальным входом комплексного фильтра сглаживания 24, второй N-канальный вход которого соединен с N-канальным выходом второго блока масштабирования 23. Третий N-канальный вход комплексного фильтра сглаживания 24 соединен с вторым входом второго блока масштабирования 23 и вторыми входами блока дискриминирующих функций по задержкам сигналов 19 и блока дискриминирующих функций по фазам сигналов 20, его четвертый вход соединен с вторыми входами блока матричного умножения 21 и первого блока масштабирования 22 и одновременно является пятым входом измерителя вектора состояния потребителя 11, а пятый N-канальный и шестой входы  
     комплексного фильтра сглаживания 24 являются соответственно четвертым N-канальным и шестым входами измерителя вектора 11. Фильтр 24 содержит блок формирования матрицы весовых коэффициентов 25, блок формирования переходной матрицы 26, первый 27, второй 28 и третий 29 матричные умножители, первый 30 и второй 31 блоки векторного суммирования и векторный блок задержек на такт 32. N-канальный вход блока формирования матрицы весовых коэффициентов 25 соединен с первым N-канальным входом блока формирования переходной матрицы 26, первым N-канальным входом третьего матричного умножителя 29 и является третьим N-канальным входом комплексного фильтра сглаживания 24. Первый четырехканальный вход первого матричного умножителя 27 является первым четырехканальным входом комплексного фильтра сглаживания 24. Второй N-канальный вход первого матричного умножителя 27 является вторым N-канальным входом комплексного фильтра сглаживания 24. Выход блока формирования матрицы весовых коэффициентов 25 соединен с третьим входом первого матричного умножителя 27, (N p +11)-канальный выход которого соединен с первым (N p +11)-канальным выходом первого блока векторного суммирования 30. Второй вход блока формирования переходной матрицы 26 является четвертым входом комплексного фильтра сглаживания 24, а его выход соединен со вторым входом второго матричного умножителя 28. Второй N-канальный вход третьего матричного умножителя 29 является пятым N-канальным входом комплексного фильтра сглаживания 24, третий вход третьего матричного умножителя 29 является шестым входом комплексного фильтра сглаживания 24. (N p +11)-канальный выход третьего матричного умножителя 29 соединен с первым (N p +11)-канальным входом второго векторного сумматора 31. Второй (N p +11)-канальный вход первого векторного сумматора 30 соединен с (N p +11)-канальным выходом второго матричного сумматора 31, второй (N p +11)-канальный вход которого соединен с (N p +11)-канальным выходом второго матричного умножителя 28. Первый трехканальный  
     выход первого векторного сумматора 30 соединен с первым трехканальным входом векторного блок задержек на такт 32, является первым трехканальным выходом комплексного фильтра сглаживания 24 и одновременно является первым трехканальным выходом измерителя вектора состояния потребителя 11. Второй одноканальный выход первого векторного сумматора 30 соединен со вторым одноканальным входом векторного блока задержек на такт 32, является вторым одноканальным выходом комплексного фильтра сглаживания 24 и одновременно является вторым одноканальным выходом измерителя вектора состояния потребителя 11. Третий N p -канальный выход первого векторного сумматора 30 соединен с третьим N p -канальным входом векторного блока задержек на такт 32, является третьим N p -канальным выходом комплексного фильтра сглаживания 24 и одновременно является третьим N p -канальным выходом измерителя 11. Четвертый семиканальный выход первого векторного сумматора 30 соединен с четвертым семиканальным входом векторного блока задержек на такт 32, (N p +11)-канальный выход которого соединен с первым (N p +11)-канальным входом второго матричного умножителя 28. Блок вычисления параметров опорных сигналов 14 содержит блок вычисления дальностей до спутников 33, блок вычисления направляющих косинусов 34, блок вычисления псевдодальностей 35, блок вычисления псевдофаз 36, блок вычисления матрицы направляющих косинусов 37, блок вычисления диагональной матрицы 38, блок вычисления сигналов управления задержками генераторов псевдослучайных последовательностей 39 и блок вычисления сигналов управления фазами генераторов гармонических сигналов 40. Первый N-канальный вход блок вычисления дальностей до спутников 33 соединен с первым N-канальным входом блока вычисления направляющих косинусов 34 и является вторым N-канальным входом блока вычисления параметров опорных сигналов 14. Второй трехканальный вход блока 33 соединен с вторым трехканальным входом блока 34 и является третьим трехканальным входом блока 14. N-канальный выход блока 33 соединен  
     с третьим N-канальным входом блока 34 и вторым N-канальным входом блока 35, первый вход которого соединен с первым входом блока вычисления псевдофаз 36 и является четвертым входом блока вычисления параметров опорных сигналов 14. N-канальный выход блока вычисления направляющих косинусов 34 соединен с N-канальными входами блоков 37 и 38. Выход блока 37 является третьим выходом блока вычисления параметров опорных сигналов 14. Выход блока 38 является четвертым выходом блока 14. N-канальный выход блока 35 соединен с N-канальным входом блока вычисления сигналов управления задержками генераторов 39, N-канальный выход которого является первым N-канальным выходом блока 14, который соединен с четверым N-канальным выходом коррелятора 10. Второй N-канальный вход блока 36 является первым N-канальным входом блока 14. Третий N p -канальный вход блока 36 соединен с пятым N р -канальным входом блока вычисления параметров опорных сигналов 14. N-канальный выход блока вычисления псевдофаз 36 соединен с N-канальным входом блока 40, выход которого является вторым N-канальным выходом блока 14, который соединен с пятым N-канальным выходом коррелятора 10. 1 илл.