Проектирование и особенности совмещенного GPS/ГЛОНАСС приемника
В настоящее время на массовом рынке дешевой аппаратуры для индивидуальных потребителей появляется двухсистемная аппаратура, работающая по сигналам СРНС GPS и ГЛОНАСС. Однако разнообразие такой аппаратуры невелико, и она не составляет реальной конкуренции односистемной аппаратуре GPS. Причиной этого является дополнительная сложность совмещенной аппаратуры и, соответственно, увеличенные стоимость и потребляемая мощность по сравнению с приемниками GPS.
Главными требованиями к совмещенным GPS/ГЛОНАСС приемникам для массового рынка являются высокая чувствительность, короткое время до первого местопределения, малые габариты и энерго-потребление, удобство интегрирования в пользовательскую аппаратуру, малая стоимость. В то же время эти требования должны удовлетворяться при достаточной точности местоопределений, в том числе в затрудненных условиях приема сигналов.
В ходе проектирования фирмой MStar Semiconductor совмещенного приемника СРНС GPS/ГЛОНАСС главным исходным положением было обязательное наличие в приемнике GPS-ядра, отвечающего самым высоким требованиям к навигационным приемникам для массового рынка. Добавле-ние функциональности ГЛОНАСС рассматривалось как средство некоторого (не доказанного) повышения точности и надежности навигационных опреде-лений. Поэтому в условиях отсутствия массового рынка совмещенных приемников, а следовательно, и неопределенности перспектив массового производства GPS/ГЛОНАСС аппаратуры потребителя как первого опыта такой разработки при определении архитектуры приемника было решено сделать выбор в пользу уменьшения затрат на разработку, а не минимизации единичной стоимости. Было принято следующее основное архитектурное решение. Разраба-тывались два самостоятельных кристалла: радиочастотный преобразователь (РЧП) и кристалл цифрового навигационного процессора (ЦНП). При этом радиочастотный преобразователь - универсальный, оперативно настра-иваемый на прием сигналов GPS L1 C/A или ГЛОНАСС L1. Блок-схема РЧП приведена на рис. 1.
Рис. 1 - Блок-схема радиочастотного преобразователя
Радиочастотный преобразователь выполнен по распространенной схеме с одним преобразованием частоты и низким значением выходной промежуточной частоты (ПЧ) - около 4 МГц в режиме GPS и около 6 МГц в режиме ГЛОНАСС. Выходная ПЧ квантуется на четыре уровня в аналого-цифровом преобразователе (АЦП) - выходы Sign и Mag. Усилитель с переменным коэффициентом усиления управляется системой втоматической регулировки усиления (АРУ), использующей статистику выхода магнитуды квантованного выходного сигнала ПЧ. Синтезатор на базе устройства фазовой автоподстройки (ФАП) с управляемым делителем с дробным коэффициентом деления формирует гетеродинную частоту и частоту дискретизации отсчетов из частоты внешнего термокомпенсированного кварцевого опорного генератора TCXO (Temperature Compensated Crystal Oscillator). Блоки РЧП - прежде всего синтезатор и комплексный фильтр
являются перестраиваемыми и обеспечивают выбор режима приема сигналов GPS или ГЛОНАСС. Блок SPI-команд (Serial Peripheral Interface) обеспечивает управление настройкой элементов РЧП цифровым навигационным процессором. Встроенные линейные регуляторы напряжений обеспечивают блоки РЧП необходимыми номиналами напряжений при использовании единого внешнего питающего напряжения 1,8 В / 3,3 В. В составе РЧП имеется малошумящий усилитель (МШУ), подключаемый внешними соединениями, который позволяет использовать пассивную антенну без внешнего МШУ.
Статья в тему
Система охранной сигнализации военной техники связи
Вооруженные Силы всегда были и будут неотъемлемым атрибутом государства, основой его территориальной целостности. Сегодня ни одно государство в мире не может в одиночку обеспечить собственную безопасность. В настоящее время внешнеполитическая деятельность Республики Казахстан направлена на недопущен ...