Физические параметры радиосигналов

6.5.1. Параметры системы ГЛОНАСС.

Частотный план. Каждому спутнику системы присвоен не только системный номер, но и определенный частотный канал. Перечень рабочих частот, соответствующих номерам частотных каналов, образует план частот (см. таблицу 2.3.)

План частот СНС ГЛОНАСС       Таблица 2.3.

 

' Номер канала	Частота, МГц
	L.1	L2
-01	1601,4375	1245,5625
-02	1600,875	1245,1250
-03	1600,3125	1244,6875
-04	1599,75	1244,2500
-05	1599,1875	1243,8125
-06	1598,6250	1243,3750
-07	1598,0625	1242,9375
00	1602,00	1246,0
01	1602,5625	1246,4375
02	1603,125	1246,875
03	1603,6875	1247,3125
04	1604,25	1247,75
05	1604,8125	1248,1875
06	1605,375	1248,625

C  2005 года все находящиеся в эксплуатации НКА системы используют каналы с номерами k = - 7… +4. Каналы +5 и +6 используются как технологические в ограниченные периоды времени (при восполнении орбитальной группировки). Навигационные сигналы стандартной точности занимают в частотном диапазоне L1 полосу шириной (1598,0626…1605,375)±0,511 МГц. Частотный диапазон L2 – полосу шириной (1242,9375….12488,625)±0,511 МГц. 

Внеполосное излучение. Мощность внеполосного излучения за пределами полос шириной 0,511 МГц для частот  L1 и L2 не превышает -40 дБ относительно мощности немодулированных несущих.

Внутрисистемные радиопомехи В случае полной системы в зоне видимости потребителя всегда находится более четырех НКА, излучающих радиосигналы. При обработке сигнала от одного спутника сигналы других спутников можно рассматривать, как помеху.

Разность частоты между каналами в диапазоне  L1 равна 562,5 кГц, а в диапазоне 12. - 437,5 кГц и выбрана таким образом [2], что с учетом длительности элемента сигнала τs = 1/511 мс, сигналы от иных спутников, находящихся в зоне радиовидимости, могут помешать приему полезного сигнала только вторым и последующими лепестками спектра. При этом отношение мешающего сигнала к полезному не превышает 2∙10ˉ⁵ или -48дБ, что соответствует уровню внутрисистемных помех в СНС ГЛОНАСС.

Как отмечается в литературе [6], внутрисистемные помехи в системе GPS значительно выше. В связи с тем, что в GPS используется кодовое разделение сигналов, уровень внутрисистемных помех определяется значением максимального бокового лепестка взаимной корреляционной функции используемых кодов. Для применяемых в GPS кодов уровень максимального бокового лепестка относительно полезного сигнала составляет около 7∙10ˉ³, или -21,6 дБ.

Мощность принимаемого сигнала. Мощность принимаемого потребителем сигнала такова, что на выходе изотропной линейно поляризованной антенны с коэффициентом усиления +3 дБ, расположенной на поверхности земли, и в наихудшем случае ориентированной на угол места 5°, составляет:

не менее -161 дБ∙Вт для частот диапазона  L1;

не менее -167 дБ∙Вт для частот диапазона L2.

Групповая задержка навигационного сигнала в бортовой аппаратуре. Групповая задержка навигационного сигнала в бортовой аппаратуре определяется как задержка между излучаемым радиосигналом данного НКА (измеряется в фазовом центре передающей антенны), и выходным сигналом бортового стандарта частоты. Групповая задержка включает в себя постоянную и случайную составляющие. Постоянная составляющая не имеет значения для потребителя, поскольку корректирующие данные для ее исключения входят в состав навигационного сообщения и в аппаратуре потребителя происходит автоматическая компенсация. Величина не поддающейся компенсации случайной составляющей не превышает 8 нc.

Когерентность передаваемых последовательностей. Все излучаемые определенным НКА сигналы когерентно сформированы из частоты одного бортового стандарта. Допустимый интервал между фронтами модулирующих сигналов высокой и стандартной точности составляет не более 6 нc.

Поляризация излучаемого сигнала. Излучаемый сигнал имеет правую круговую поляризацию (RHCP –Right – Hand Circular Polarization) В секторе углов излучения ±19° относительно оси симметрии диаграммы направленности передающей антенны коэффициент эллиптичности по полю не хуже 0,7.

6.5.2. Параметры системы GPS NAVSTAR.

Частотный план. Сигналы L-каналов излучаются в пределах двух полос шириной 20,46МГц с центральными частотами  L1и L2. Несущие частоты для каналов  L1 и L2 когерентно формируются  от  одного источника опорной частоты на борту НКА. С точки зрения наземного наблюдателя номинальная частота этого источника составляет 10,23 МГц

Частота канала L1 соотносится с частотой бортового источника f₀, как L1= 154fo, а частота L2 = 120fo.  C точки зрения наземного наблюдателя на борту НКА формируются частоты  L1 = 1575,42 МГц и L2 = 1227,6 МГц.

На номинальные значения частот L1 и L2, принимаемых потребителем сигналов воздействует переменное по частоте и знаку доплеровское смещение. Оно имеет максимальное положительное значение, когда НКА движется из-за горизонта навстречу потребителю, постепенно уменьшается и становится равным нулю, когда положение НКА на небосклоне достигает апогея по отношению к наблюдателю. Затем доплеровское смещение меняет знак и увеличивается по мере движения НКА к горизонту. Чем ближе к точке зенита с точки зрения наблюдателя проходит орбита НКА, тем больше величина доплеровского смещения.

Внеполосное излучение. Мощность внеполосного излучения за пределами полос шириной 20,46 МГц для частот  L1 и L2 не превышает -40 дБ относительно мощности немодулированных несущих.

Квадратура фазы. Два компонента сигнала L1. модулированные двумя различными битовыми последовательностями (код С/А плюс навигационные данные и код Р(Y) плюс навигационные данные) должны находиться в фазовой квадратуре с точностью ±100 миллирадиан со_ сдвигом несущей С/А относительно P на 90°. Если вести речь о фазе несущей P, случай, когда Рi(t) = 0, понимают как «нулевой угол фазы». Генератор кодов Р(Y) и С/А управляет фазами соответствующих выходных сигналов по следующему принципу: если Рi(t) =1, происходит сдвиг на 180° несущей Р; если Gi(t) = 1, несущая С/А опережает Р на 90°;если Gi(t) = 0, то несущая С/А отстает на 90° (таким образом, когда Gi(t) меняет состояние, происходит реверс на 180° несущей С/А). Результирующие номинальные составные фазы сигнала, как функция от двоичных значений модулирующих сигналов показаны в табл. 2.4.

Таблица 2.4

⇐ Предыдущая33343536373839404142Следующая ⇒

Поделиться: