[科普中国]-导出脉冲

简介

导出脉冲是指罗兰C接收的射频脉冲和它的反射频脉冲延迟相加后得出的脉冲。其包络线相当于原射频脉冲包络的微分，它在离脉冲起始点的特定位置有一个零点，该射频脉冲在此处倒相。此特定点用作载波时差测量的精确基准点，并作为抑制受天波干扰的接收脉冲后部分的分界点。1

罗兰罗兰C系统的电子设备分为地面发射台的发射设备、同步监测与控制设备和用户接收机设备三大类。

发射设备罗兰C系统的核心是地面发射台，它实际上是一个发射系统，包括时频分系统、发射机分系统、发射天线分系统。

对发射系统的主要要求是：

①定时发射特定信号格式的大功率导航信号；

②信号发射时刻和信号波形可以调整与控制；

③高度的可靠性和可利用性；

④便于管理和维修，操作简便。

同步监测与控制设备罗兰C系统发射设备的根本任务是完成系统规定的特定要求的信号发射。要达到定位的目的，系统要求同一台链内的各个发射台必须保持同步发射。为了保证在系统工作区内任何位置接收的各个发射台的信号互不重合和干扰，也不产生定位的多值性，系统规定同一台链内的各个副台必须要滞后主台一定的时间再发射，这个滞后时间就称为副台发射延迟。在工作中，这个发射延迟值应保持一定的精度，即其变化不能超过某个范围。所谓“同步”，就是指保证实际的发射延迟值在规定的容差范围内变化。

用户接收设备罗兰C接收机是实现和完成系统功能的最终设备，由于发射和监测设备大都由政府授权部门掌管，而接收机多由部门或个人使用，所以接收机亦称用户设备。用户接收设备按操作人员参与信号处理的程度，分为人工搜索接收机、半自动接收机、全自动接收机。它还可以按照使用环境来分，目前己面世的有海用接收机、空用接收机以及陆上车载接收机等。按电路设计可以分为模拟式、数字式和微处理机式。按信号处理方式可以分为线性和硬限幅式等。

典型的接收机包括五大部分，即天线系统、射频信号处理单元、数字信号处理单元、键盘显示单元以及电源。其原理方框图如图所示。

射频信号处理单元包括带通滤波器、射频放大器、自动增益控制电路、陷波器、限幅放大器和延迟相加电路等。它的功能是对天线祸合器来的信号进一步加工处理，从而实现：

①抑制外来噪声和其它无线电业务的干扰;

②对信号放大，限幅和延迟相加;

③提取载波相位和脉冲包络信息。2

罗兰C接收机罗兰C接收机用来接收罗兰C信号，通过精确测量接收点处接收到的主台信号和各副台信号间传播的时间差来进行定位。罗兰C接收机所测的时间差是指接收点处主台信号脉冲组和所选副台信号脉冲组间同一序列脉冲、相同周期过零点的时间差值，即测量或估算出不同脉冲组各脉冲特定载波周期的到达时间差。

为了得到这一测量或估计的时差值，接收机必须完成一系列工作状态。这些工作状态可以按不同的方法分类，但是，其基本内容应包括如下四个状态:预置、搜索、脉冲组时间基准识别和跟踪。

预置是指操作人员为接收机工作必须输入有关先验信息的工作状态。基于接收机的自动化程度不同，要求预置的先验信息也不同。对于半自动接收机，需要预置像台链选择、最佳台对定位选择、ECD. ASF修正等项目，对于全自动接收机则完全不必预置。

搜索是寻找预期的一个罗兰C台链主、副台脉冲组，并把接收机中相应的采样脉冲组对准该脉冲组任意点的过程。另外，还有一种定义(或说法)是:确定或测量预置GRI台链主、副台脉冲组信号大致时间位置的过程。在典型意义下，搜索过程从搜索主台脉冲组开始，到寻找到副台脉冲组信号结束。搜索主台脉冲组信号必须利用预置GRI(或接收地点概位)和其相位编码等信息，搜索副台脉冲组信号还要利用其相对于主台发射时间基准的发射延迟和其相位编码等信息。

脉冲组基准时间识别是指寻找罗兰C地波信号脉冲组的第一个脉冲第3载波周期正向过零点的过程，因此，也常把它称为载波周期识别。一般，当完成信号搜索之后，采样脉冲可能采样于接收脉冲信号的任意点上。因此，脉冲组时间基准识别过程分为两个阶段:第一阶段实际是天、地波判别过程，即把接收机本身的采样脉冲向前移动，置于所接收脉冲的前沿上;第二阶段是在脉冲前沿上寻找特定载波正向过零点。

跟踪状态是罗兰C接收机本机脉冲组时间基准与所接收外来罗兰C脉冲组时间基准保持同步，并不断的测量主、副台对信号到达时间之差的过程。一般的说，接收机在完成了脉冲组时间基准识别之后，其信号处理过程即进入了自动跟踪状态。3