Введение в современные спутниковые радионавигационные системы. Часть 1: общие принципы, современное состояние, перспективы развития. Насыров И.А. - 13 стр.

                                                                                25   26
доступны лишь пользователям, зарегистрированным в Сервисе государственного             широкополосных канала в диапазонах E5a и E5b соответственно. Далее два разных
управления (Public Regulated Service - PRS). Для передачи всех сообщений с данными   (E5a и E5b) сигнала усиливаются раздельно и объединяются по радиочастоте в
используется полуразрядная кодирующая схема Viterbi. Четыре различных типа           выходном мультиплексоре (OMUX) до передачи на несущих частотах 1176.45 МГЦ и
данных передаются с помощью различных сигналов системы «GALILEO»: данные             1207.14 МГц соответственно.
OS, передаваемые на несущих частотах в диапазонах E5a, E5b и E2-L1-E1:                      Сигнал диапазона E5, модулированный по приведенной схеме, может быть
    •    данные OS доступны всем пользователям и содержат в основном                 описан уравнением 3.3.1.
         навигационные данные и данные аварийно-спасательных служб SAR;
    •    данные CS, передаваемые на несущих частотах в диапазонах E5b, E6 и E2-                 S E 5 (t ) = (C EI 5a (t ) DEI 5 a (t ) cos(2πFE 5 a t ) − C EQ5a (t ) sin(2πFE 5 a t )) +
         L1-E1. Все CS данные зашифрованы и предоставляются через службу
         провайдеров, связанных с центром управления Galileo Control Centre.                    + (C EI 5b (t ) DEI 5b (t ) cos(2πFE 5b t ) − C EQ5b (t ) sin(2πFE 5b t ))                   (3.3.1)
         Доступ к этим коммерческим данным осуществляется пользователем
         непосредственно через своего провайдера.
    •    данные SoL, включающие в основном данные с точностью сигналов в             Схема B: Одиночный широкополосный сигнал генерируется в соответствии с
         космосе (SISA). Доступ к этим данным может быть управляемым, пока это       требованиями модифицированной бинарной фазовой манипуляции (BOC), названной
         не предвидится в ближайшее время.                                           модуляцией AltBOC. В ней аргументы (fs, fc) означают частоту поднесущей fs и
                                                                                     кодовую последовательность fc. Далее сигнал усиливается сверхширокополосным
    •    данные PRS, передаваемые на несущих частотах в диапазонах E6 и L1.
                                                                                     усилителем перед излучением на несущей частоте 1191.795 МГц.
                                                                                            Модуляция по схеме B - это новая концепция модуляции. Наиболее
3.3.2. Схемы модуляции радиосигналов в системе «GALILEO»
                                                                                     интересный аспект этой концепции заключается в объединении двух сигналов (E5a и
Ранее предложенный план распределения частот, целевые сервисы, базирующиеся на
                                                                                     E5b) в комбинированный сигнал с постоянной огибающей, который затем может
сигналах системы «GALILEO», типы модуляции различных носителей информации в
                                                                                     быть пропущен через сверхширокополосный канал. Далее этот широкополосный
системе стали результатом компромисса для следующих критериев:
                                                                                     сигнал может быть обработан приемниками.
     •    минимизация эксплуатационных потерь спутников системы «GALILEO» за
                                                                                            Альтернативная схема модуляции BOC (AltBOC) основана на стандартной
          счет использования современных достижений в области спутниковых
                                                                                     схеме модуляции. Стандартная схема модуляции BOC – это квадратичная модуляция
          компонентов;
                                                                                     поднесущей, при которой сигнал перемножается с поднесущей частотой fs, имеющей
     •    минимизация энергопотребления спутников «GALILEO»;                         спектр сигнала, разделенный на две части и располагающийся по обе стороны
     •    минимизация уровня помех, наводимых сигналами «GALILEO» на                 несущей частоты - слева и справа. Цель AltBOC - генерация одиночного сигнала
          приемники NAVSTAR;                                                         поднесущей, имеющего кодовую последовательность сигнала стандартной BOC. Это
     •    оптимизация характеристик и связанное с этим усложнение будущих            позволит сохранить простоту реализации и постоянную огибающую, дающую
          приемных устройств пользователей системы «GALILEO».                        возможность выделить боковую составляющую. Поиск компромисса в реализации и
        Следующие подразделы описывают выбор типа модуляции для каждой               выборе между параметрами обработки сверхширокополосного сигнала типа BOC (15,
несущей частоты системы «GALILEO». Для диапазона E5 анализ компромиссных             10) и параметрами совместной обработки двух раздельных сигналов QPSK со
решений еще продолжается. Поэтому мы будем описывать два альтернативных              скоростью передачи данных 10 Mcps в диапазонах E5a и E5b уже проводится.
решения с рассмотрением каждого из них.
        Уравнения 3.3.1 – 3.3.3, описывающие математически различные схемы           Модуляция несущих частот в диапазоне E6
модуляции сигналов, используют следующую систему обозначений:                        Сигнал в диапазоне E6 содержит три канала, передаваемых на одной несущей
     •    CxY (t) – кодовая последовательность в канале Y ("Y" стоит за I и Q для    частоте. Схема уплотнения для трех каналов является главным пунктом нынешних
          двухканального сигнала или за A, B или C для трехканального сигнала) для   рассуждений, поскольку требует очень тщательной и аккуратной оптимизации. Этот
          несущей частоты X ("X" находится в диапазонах E5a, E5b, E6 или L1);        процесс оптимизации должен брать в расчет сложную и запутанную концепцию
     •    DxY(t) – сигнал с данными на канале Y на диапазонах частоты X;             реализации принципов модуляции в аппаратуре спутников и приемников, так же как
     •    Fx – несущая частота на диапазонах частоты X.                              и взаимосвязанные рабочие характеристики (включая проблемы совместимости).
     •    UxY(t) – поднесущая частота канала Y на диапазонах частоты X.                     Уже исследованы решения с применением временного уплотнения и
     •    M – индекс модуляции, ассоциирующийся с модифицированной                   применением модифицированной гексафазовой модуляции. При использовании такой
          гексафазовой модуляцией.                                                   модуляции сигнал QPSK, полученный от комбинации сигналов двух каналов,
                                                                                     модулируется по фазе сигналом третьего канала со значением индекса модуляции,
Модуляция несущей частоты в диапазоне E5                                             используемым для установки соотношения мощностей всех трех каналов.
Модуляция в этом диапазоне осуществляется по одной из следующих схем:                       С этими допущениями сигнал в диапазоне E6 может быть математически
                                                                                     описан формулой 3.3.2.
Схема A: Два сигнала с фазовой манипуляцией и сдвигом фазы на 90 градусов
(QPSK (10)) генерируются синхронно и передаются через два раздельных