CC BY
17Решетневскце чтения
УДК 629.78.054:621.396.018
С. С. Красненко, А. В. Пичкалев
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева», Россия, Железногорск
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ПРИ СОЗДАНИИ ИМИТАТОРОВ
РАДИОНАВИГАЦИОННЫХ СИГНАЛОВ
Рассмотрены перспективные реализации имитаторов радионавигационных сигналов (ИРНС) на принципе многоканального синтеза сигналов. Современное модульное оборудование компании National Instruments облегчает реализацию новых принципов формирования НС.
На сегодняшний день существуют различные ИРНС. Чаще всего они реализованы на дискретных синтезаторах. Такой ИРНС имеет в каждом канале имитации радионавигационного сигнала собственный дискретный синтезатор, который при помощи схем управления, формирования и обмена формирует квадратурный сигнал. Этот сигнал манипулируется по фазе промежуточной случайной частотой, на которую наложена цифровая информация, соответствующая передаваемой одним навигационным спутником системы ГЛОНАСС или GPS. Затем все сигналы от каждого синтезатора складываются в единый радионавигационный сигнал [1].
Разработка имитаторов на дискретных синтезаторах является малоперспективной ввиду большой сложности синхронизации более 6 каналов имитации. Однако при числе каналов менее 8, разработка и производство таких приборов будет проще и экономически выгодней, чем реализация ИРНС на принципах многоканальных цифровых схем или сверхбыстродействующих цифроаналоговых преобразователей (ЦАП) с прямым формированием сигнала [2].
На сегодняшний день наиболее быстроразвиваю-щимися являются многоканальные цифровые схемы. Принцип построения такого многоканального формирователя навигационных сигналов (НС) изображен на рис. 1. При такой реализации исключается рассинхро-низация каналов синтеза сигнала ввиду того, что все процессы формирования сигнала выполнены на единой цифровой схеме. Несогласованность в работе возможна только для цифровой схемы и ЦАП, а значит для суммы сигналов, которая, в свою очередь, легко калибруется. При такой реализации каждый встроенный цифровой синтезатор (ЦС) генерирует НС от одного навигационного спутника в цифровой форме. Далее сигналы от всех синтезаторов суммируются и подаются на ЦАП, после чего фильтруются и преобразователем частоты вверх переносятся в необходимый диапазон (L1 или L2).
Современное модульное оборудование в стандарте PXI компании National Instruments (NI) позволяет реа-лизовывать данный принцип формирования НС. Для этого можно использовать IF Transceiver с реконфи-гурируемой ПЛИС (модуль PXIe-5641R) и преобразователь частоты вверх PXI-5610.
Модули компании NI конфигурируются и программируются в среде графического программирования LabView, что значительно упрощает разработку
приложений. Здесь можно выбрать вид кодирования сигналов, определить необходимый тип модуляции или демодуляции, внедрить собственные методы анализа, а также сконфигурировать удобный интерфейс и визуализацию измеренных данных, пользуясь различными библиотеками.
ЦС1
ЦС2
ЦСп
цсз V ЦАП Ф
-► 2_
Цифровая Схема
0...30МГЦ
Рис. 1. Реализация ИРНС на многоканальной цифровой схеме
PXIe-5641R содержит ПЛИС SX95T Virtex-5 фирмы Xilinx, два аналоговых выхода (ЦАП) и два аналоговых входа (АЦП) (рис. 2) [2]. Такая комплектация позволяет синтезировать сигнал на ПЛИС в цифровой форме и через ЦАП генерировать аналоговый НС. Также модуль можно запрограммировать на контроль генерируемых параметров через АЦП, что позволит непрерывно контролировать НС.
Рис. 2. Модуль PXIe-5641R с программой на ПЛИС
Cuстемы управления, космическая навигация и связь
В среде Lab View FPGA осуществляется графическое программирование аппаратно-исполняемых алгоритмов, которые в дальнейшем будут реализованы на ПЛИС и обеспечат генерацию суммы навигационных сигналов в цифровой форме. Далее цифровая сумма сигналов преобразуется в аналоговую на ЦАП и переносится в необходимый диапазон (L1 или L2) преобразователем частоты вверх PXI-5610.
Таким образом, использование современных технологий при создании имитаторов радионавигационных сигналов позволит решить проблемы испытаний аппаратуры радионавигации и аттестации их КИА, а
также в кратчайшие сроки производить доработку ИРНС для новых видов навигационной аппаратуры.
Библиографические ссылки
1. Имитатор сигналов СН-3802 : руководство по эксплуатации ТДЦК. 464938.003 РЭ.
2. Красненко С. С., Пичкалев А. В. Имитатор радионавигационных сигналов в модульном исполнении // Решетневские чтения : материалы XIV Междунар. науч. конф. (10-12 нояб. 2010, г. Красноярск) : в 2 ч. / под общ. ред. Ю. Ю. Логинова ; Сиб. гос. аэрокосмич. ун-т. Красноярск, 2010. Ч. 1.
S. S. Krasnenko, À. V. Pichkalev JSC «Academician М. F. Reshetnev «Information Satellite Systems», Russia, Zheleznogorsk
USE OF MODERN TECHNOLOGY FOR GENERATING OF SIMULATOR RADIO-NAVIGATION SIGNAL
Perspective realisations of simulators of radio-navigating signals on a principle of multichannel synthesis. The modern equipment of company NI facilitates realisation of new principles of creation navigating signals.
© Красненко C. C., nmKajieB A. B., 2011
УДК 621.3:34
А. В. Лебедев, Д. Н. Пойманов
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Россия, Красноярск
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВУХ ТИПОВ УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ И УТОЧНЕНИЕ МОДЕЛЕЙ
В ФОРМАТЕ Р^Р1СЕ
Проведен сравнительный анализ экспериментальных и имитационных динамических характеристик двух типов транзисторных усилителей мощности и уточнение параметров имитационных моделей в формате P-Spice.
При проектировании транзисторных усилителей мощности (УМ) обычно используются имитационные модели. Однако пакеты моделирования не учитывают всех реальных малых параметров элементов усилителей. Для повышения точности моделирования динамических свойств усилителей в области высоких частот необходимо проводить коррекцию имитационных моделей.
Целью работы является сравнительный анализ экспериментально измеренных и имитационных логарифмических амплитудных характеристик (ЛАХ) УМ и коррекция имитационных моделей.
В работе исследуются два вида УМ, собранных по типу «общий эмиттер» и «общий коллектор».
Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:
1) разработаны электрические схемы УМ двух типов и схемы эксперимента;
2) разработаны и созданы имитационные модели, проведены вычислительные эксперименты и получены имитационные ЛАХ в пакете Мкго-САР;
3) разработаны и созданы макеты УМ двух типов, проведены экспериментальные исследования и получены ЛАХ реальных УМ;
4) проведен сравнительный анализ имитационных ЛАХ и ЛАХ реальных УМ, который показал, что они не совпадают в области высоких частот;
5) разработана методика коррекции имитационных моделей усилителей мощности, которая заключается в представлении сравниваемых ЛАХ в виде переда -точных функций (ПФ) и их последующих вычитаний друг из друга. Полученные таким образом ПФ, в дальнейшем аппроксимируемые звеньями первого и второго порядка, и являются ПФ корректирующих фильтров.
i85
