Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2024. Т. 21. № 4. С. 24-32
Синхронизация разнесённых радиоэлектронных устройств по сигналам ГНСС с использованием SDR-технологий
С.В. Литвинов
1 , Ю.А. Полевода
1 , Е.А. Чистяков
1 , Г.В. Коняшкин
1 1 МИРЭА — Российский технологический университет, Москва, Россия
Одобрена к печати: 01.07.2024
DOI: 10.21046/2070-7401-2024-21-4-24-32
Продемонстрирована разработанная система формирования синхронизирующих сигналов по сигналам глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС). В качестве приёмника сигналов ГНСС применяется SDR приёмник HackRF One, построенный по технологии программно-определяемой радиосистемы (англ. Software-Defined Radio — SDR). Программная конфигурация HackRF One обеспечивает приём и обработку сигналов ГЛОНАСС (Глобальная навигационная спутниковая система) и формирование на выходе сигналов синхронизации: сигнал секундной метки 1 Гц (1 PPS — англ. pulse per second) и сигнал опорной частоты 10 МГц. Дополнительно формируются данные о координатах места и коды времени, привязанные к мировой системе. Предлагается вариант построения формирователя тактовых частот (от 96 до 250 МГц), использующего SDR приёмник в качестве опорного генератора. Такой формирователь представляет собой схему косвенного синтеза на основе системы фазовой автоподстройки частоты с делителем частоты в цепи обратной связи. То есть опорное напряжение цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) подстройки частоты формируется из опорного напряжения кварцевого генератора. Стабильность частоты выходного сигнала обеспечивается схемой стабилизации напряжения питания опорного генератора и ЦАП, а также применением буферного развязывающего усилителя для снижения влияния нагрузок потребителей сигнала 10 МГц.
Ключевые слова: синхронизация, опорная частота, секундная метка, глобальные навигационные спутниковые системы, ГНСС, ГЛОНАСС, SDR технологии
Полный текстСписок литературы:
- Абрамова Е. А., Литвинов С. В., Самохина Е. В. Синхронизация по сигналам ГНСС с применением SDR-технологий // Научно-техн. вестн. Поволжья. 2023. № 5. С. 18–21.
- Бобырь М. В., Титов В. С., Иванов В. И., Потехин В. А. Проектирование аналоговых и цифровых устройств. 2-е изд., перераб. и доп. М.: ООО «Научно-изд. центр ИНФРА-М». 2021. 245 с. DOI: 10.12737/1070341.
- Куликов Г. В., Данг С. Х., Куликов А. Г. Влияние погрешностей системы синхронизации на помехоустойчивость приема сигналов с амплитудно-фазовой манипуляцией // Russian Technological J. 2023. Т. 11. № 3. С. 30–37. https://doi.org/10.32362/2500-316X-2023-11-3-30-37.
- Литвинов С. В., Паньшин Е. А., Качановский Ю. М., Алексеева А. В. Проведение работ по исследованию расширения функциональных возможностей ионозонда «Парус-А» государственной сети Росгидромета // Гелиогеофиз. исслед. 2019. № 21. С. 32–39.
- Неу Т. Влияние погрешностей тактовой частоты на работу АЦП // Компоненты и технологии. 2009. № 11. С. 34–38.
- Полевода Ю. А., Крижановский М. Н., Литвинов С. В., Горбунов Р. В. (2022а) Возможности применения SDR-технологий для работы с сигналами ГНСС // Фундам., поисковые, приклад. исслед. и инновац. проекты: сб. тр. Нац. научно-практ. конф. 2022. С. 330–335.
- Полевода Ю. А., Троицкая А. Е., Бурень Г. А., Рядинская Э. А., Коняшкин Г. В. (2022б) Разработка каналов связи с цифровой модуляцией в GNU Radio // Вопросы электромеханики: Тр. ВНИИЭМ. 2022. Т. 189. № 4. С. 41–48.
- Роберто В. Стабильная синхронизация одночастотных сетей с помощью приемников GPS новой концепции ABE Elettronica // Broadcasting: телевидение и радиовещание. 2014. № 4/5(117). С. 52–53.
- Рядинская Э. А., Полевода Ю. А. Конфигурирование HackRF One на передачу сигнала с АФМ // Фундам., поисковые, приклад. исслед. и инновац. проекты: сб. тр. Нац. научно-практ. конф. 2022. С. 183–187.
- Шукеева А. Н. Точное позиционирование с современными глобальными навигационными спутниковыми системами: GPS, ГЛОНАСС, Galileo и BeiDou // Молодой ученый. 2019. № 3(241). С. 64–66.