Структурная схема приемника глонасс/gps/galileo
Входной навигационный сигнал через антенный разъем поступает на малошумящий усилитель, где подвергается усилению, затем поступает на полосовой фильтр, который удаляет из сигнала все помехи, лежащие за пределами частотных полос сигналов GPS/GALILEO и ГЛОНАСС, после чего входной сигнал поступает на делитель мощности входного сигнала, где разделяется на два сигнала. Каждый из сигналов поступает на вход радиочастотного модуля, в котором осуществляется формирование квадратурного сигнала путем умножения входного сигнала радиочастотного модуля на синусную и косинусную компоненты сигнала формирователя частот. Квадратурный сигнал фильтруется фильтром и усиливается усилителем с переменным коэффициентом усиления до уровня, необходимого для работы аналого-цифрового преобразователя. Усиленный сигнал подается на вход двухканального аналого-цифрового преобразователя, на выходе которого получаются два потока оцифрованных отсчетов, соответствующих составляющим квадратурного сигнала. Разрядность каждой составляющей - 2 бита. Таким образом, разрядность выходных данных каждого радиочастотного модуля составляет 4 бита. Выходные данные радиочастотного модуля ГЛОНАСС передаются в блок корреляторов ГЛОНАСС, а выходные данные радиочастотного модуля GPS/GALILEO передаются в блок корреляторов GPS/GALILEO. Выходные данные блоков корреляторов передаются в преобразователь интерфейса, где преобразуются в последовательный формат и передаются в процессор. Также выходные данные радиочастотного модуля ГЛОНАСС и радиочастотного модуля GPS/GALILEO передаются в дециматор, в котором частоты оцифровки потока отсчетов снижается до значения 2.048 МГц или 2.888 МГц. Выходные данные дециматора передаются в преобразователь интерфейса, где преобразуются в последовательный формат и передаются в процессор. Также в преобразователь интерфейса по интерфейсу I2С передаются данные с датчиков инерциальной системы, выполненной на интегральных акселерометрах и гироскопах. Затем эти данные преобразуются в последовательный формат и передаются в процессор. Процессор в случае необходимости выполняет дополнительное снижение частоты оцифровки потока отсчетов с 2.888 МГц до 2.048 МГц, после чего отсчеты используются для быстрого поиска на основе быстрого преобразования Фурье. В свою очередь результаты работы блоков корреляторов используются для реализации слежения, декодирования и расчета навигационных данных. Также для расчета навигационных данных процессором используются данные с датчиков инерциальной системы. Результаты решения передаются процессором через преобразователь интерфейса в УАПП, который осуществляет вывод этих данных из устройства. Контроллер по 3-битной шине управления осуществляет задание режимов и управление работой радиочастотных модулей. Опорные колебания, необходимые для работы процессора берутся от генератора опорного колебания процессора. Опорные колебания, необходимые для работы радиочастотных модулей и блоков, входящих в состав СБИС берутся от генератора опорного колебания радиочастотных модулей и СБИС. Начальная загрузка процессора осуществляется из флэш-ПЗУ по тому же последовательному интерфейсу.
1. ГЛОНАСС/GPS/GALILEO приемник, содержащий антенный разъем, соединенный с малошумящим усилителем, полосовой фильтр, радиочастотный модуль, включающий в себя формирователь частот, квадратурный смеситель, усилитель с переменным коэффициентом усиления, аналого-цифровой преобразователь, выход которого представляет собой поток оцифрованных отсчетов в виде синфазной и квадратурной составляющих, блок корреляторов, при этом выход радиочастотного модуля соединен параллельным интерфейсом с блоком корреляторов, процессор, выполняющий обработку результатов, полученных блоком корреляторов и решающий навигационную задачу, содержащий генератор опорного колебания процессора, соединенный с процессором, содержащий флэш-ПЗУ, соединенное с процессором, отличающийся тем, что добавлены делитель мощности входного сигнала, второй радиочастотный модуль, аналогичный первому радиочастотному модулю, при этом первый радиочастотный модуль настроен на прием сигналов GPS/GALILEO, а второй радиочастотный модуль настроен на прием ГЛОНАСС сигнала, при этом выход малошумящего усилителя соединен со входом полосового фильтра, выход полосового фильтра соединен со входом делителя мощности, первый выход делителя мощности соединен с входом первого радиочастотного модуля (радиочастотного модуля GPS/GALILEO), а второй выход делителя мощности с входом второго радиочастотного модуля (радиочастотного модуля ГЛОНАСС), второй блок корреляторов, при этом выход второго радиочастотного модуля соединен параллельным интерфейсом с вторым блоком корреляторов, при этом первый блок корреляторов предназначен для обработки сигнала GPS/GALILEO (блок корреляторов GPS/GALILEO), а второй блок корреляторов предназначен для обработки сигнала ГЛОНАСС (блок корреляторов ГЛОНАСС), дециматор, два входа которого соединены с выходами двух радиочастотных модулей, универсальный асинхронный приемопередатчик (УАПП) RS-232, преобразователь интерфейса, контроллер, при этом блок корреляторов GPS/GALILEO, блок корреляторов ГЛОНАСС выполнены аппаратно для ускорения их работы, блок корреляторов GPS/GALILEO, блок корреляторов ГЛОНАСС, дециматор, универсальный асинхронный приемопередатчик (УАПП) RS-232, преобразователь интерфейса и контроллер реализованы на сверхбольшой интегральной схеме (СБИС), в частности на программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС/FPGA) или заказной микросхеме (ASIC), генератор опорного колебания радиочастотных модулей и СБИС, соединенный с радиочастотным модулем GPS/GALILEO, радиочастотным модулем ГЛОНАСС, УАПП RS-232, преобразователем интерфейса и контроллером, также выход синхронизации одного из радиочастотных модулей соединен с входами синхронизации блока корреляторов GPS/GALILEO, блока корреляторов ГЛОНАСС, дециматора, также выходы блока корреляторов GPS/GALILEO, блока корреляторов ГЛОНАСС, дециматора соединены с преобразователем интерфейса, контроллер и УАПП RS-232 соединены с преобразователем интерфейса с возможностью двустороннего обмена данными, преобразователь интерфейса соединен с процессором, а УАПП RS-232 имеет выход наружу из приемника, контроллер соединен с радиочастотными модулями и обеспечивает управление ими, при этом второй радиочастотный модуль аналогично первому радиочастотному модулю формирует на своем выходе оцифрованные отсчеты в виде синфазной и квадратурной составляющих, при этом разрядность синфазной и квадратурной составляющих в каждом радиочастотном модуле составляет два бита, тем, что процессор осуществляет управление радиочастотными модулями, в том числе выполняет их инициализацию и регулирует коэффициенты усиления усилителей.
2. ГЛОНАСС/GPS/GALILEO приемник по п.1, отличающийся тем, что частота генератора опорного колебания радиочастотных модулей и СБИС выбрана таким образом, чтобы гарантировать отсутствие ее гармоник в полосе частот ГЛОНАСС/GPS/GALILEO, например 23.104 МГц.
3. ГЛОНАСС/GPS/GALILEO приемник по п.1, отличающийся тем, что добавлены датчики инерциальной системы, выполненной на интегральных акселерометрах, соединенные с преобразователем интерфейса, через который они опрашиваются процессором, так что информация с инерциальных датчиков передается в процессор.
4. ГЛОНАСС/GPS/GALILEO приемник по п.3, отличающийся тем, что для реализации инерциальной системы помимо акселерометров добавлены интегральные гироскопы, соединенные с преобразователем интерфейса, через который они опрашиваются процессором, так что информация с инерциальных датчиков передается в процессор.
5. ГЛОНАСС/GPS/GALILEO приемник по п.1, отличающийся тем, что процессор выполнен в виде встроенного процессорного ядра в СБИС.