Ты здесь!

GPS спутники передают сигнал на двух частотах. Они условно называются L1 и L2. Разберёмся сначала с, так называемой, «первой» частотой – L1. На ней излучаются 2 сигнала, называемые C/A кодом и P кодом. C/A – coarse acquisition код. Если переводить дословно, то это грубый код, служащий для захвата сигнала. Р код – это precision код, то есть точный код. Излучаются эти сигналы в квадратурах, то есть их математическое описание соответствует функциям sin и cos. Это значит, что один сигнал сдвинут относительно другого по фазе на 90 градусов.

Рассмотрим сначала C/A код. Напомню, что в системе GPS используется кодовое разделение каналов. Это значит, что каждый спутник идентифицируется на земле по факту приёма его уникального кода. Опять это слово – код. Давайте детально разберёмся с тем, какая информация поступает в передатчик спутника и, в дальнейшем, уже на землю, как радио-частотное колебание.

На спутнике все частоты получаются из некой опорной частоты f0 = 10.23 МГц. Таким образом частота несущей L1 = 154 * f0 = 1575.42 МГц – так задается колебание первой частоты. Номер спутника соответсвует уникальному коду для данного спутника – этот код получил название PRN code. PRN – pseudo random noise, псевдо шумовой сигнал. В системе GPS в качестве таких кодов используются коды Голда. Этот код представляет из себя псевдо-случайную (почти случайную) последовательность 0 и 1, следующих с частотой f0/10 = 1.023 МГц. Длинна этого кода выбрана равной 1 мс (милли секунда). После этого код повторяется сначала. В 1 мс укладвается 1023 ноликов и единичек этого кода, идущих с частотой 1.023 МГц. Благодаря именно этому коду сигналы от разных спутников не перемешиваются в пространстве, потому что у каждого спутника этот код свой.

Кроме того, существует ещё и информационное сообщение, которое передаётся непрерывно со скоростью 50 бис/с. Длинна сообщения 1500 бит. Скорость 50 бит/с означает, что длительность 1 бита – 20 мс. Значит, в 1 бите укладывается 20 периодов PRN кода.

Информационное сообщение и PRN код складываются по модулю 2. Для тех, кто не знает, что это такое, считайте, что это просто сложение. Потом эта сумма поступает в передатчик, где она накладывается на несущую частоту и передаётся. «Наложение на несущую» – это называется модуляция. В нашем случае используется фазовая манипуляция: при переходе этой суммы с 0 на 1 фаза несущей сигнала меняется на 180 градусов.

Пожалуй хватит для одного поста, а то мозг разнесёт. Все вопросы в комментах. А за мной:L1P code and L2P code signal structure.

Вы узнали что:

1. На частоте L1 реально передаётся 2 сигнала;
2. Какой код используется для разделения спутников по каналам;
3. С какой скоростью передаётся информация с борта спутника;
4. Как передаваемая информация связана с кодом.