S t r u k t u r a s y g n a Bu G P S
( t r a d y c y j n a b e z o m a w i a n i a
n o w y c h s y g n a B w i m o d e r n i z a c j i )
S y g n a B G P S
" N a f a l a c h e l e k t r o m a g n e t y c z n y c h
" P o d s t a w o w a z a l e |n o [
1 c
f = 2 p =
T l
S k Ba d o w e s y g n a Bu
" C z s t o t l i w o [ p o d s t a w o w a f 0 = 1 0 . 2 3 M H z
" C z s t . L 1 : 1 5 4 x f 0 = 1 5 7 5 . 4 2 M H z
" C z s t . L 2 : 1 2 0 x f 0 = 1 2 2 7 . 6 0 M H z
" K o d P : f 0 = 1 0 . 2 3 M H z
" K o d C / A : f 0 / 1 0 = 1 . 0 2 3 M H z
" D e p e s z a n a w i g a c y j n a : f 0 / 2 0 4 6 0 0 = 1 . 0 2 3 M H z
S c h e m a t g e n e r o w a n i a
c z s t o t l i w o [c i L 1 i L 2
C y f r o w e m e t o d y m o d u l a c j i
" A m p l i t u d e M o d u l a t i o n ( A M ) : a m p l i t u d e - s h i f t k e y i n g .
T h i s m e t h o d r e q u i r e s c h a n g i n g t h e a m p l i t u d e o f t h e
c a r r i e r p h a s e b e t w e e n 0 a n d 1 t o e n c o d e t h e d i g i t a l
s i g n a l .
" F r e q u e n c y M o d u l a t i o n ( F M ) : f r e q u e n c y - s h i f t k e y i n g .
M u s t a l t e r t h e f r e q u e n c y o f t h e c a r r i e r t o c o r r e s p o n d
t o 0 o r 1 .
" P h a s e M o d u l a t i o n ( P M ) : p h a s e - s h i f t k e y i n g . A t e a c h
p h a s e s h i f t , t h e b i t i s f l i p p e d f r o m 0 t o 1 o r v i c e
v e r s a . T h i s i s t h e m e t h o d u s e d i n G P S .
M o d u l a c j a a m p l i t u d o w a
M o d u l a c j a c z s t o t l i w o [c i o w a
M o d u l a c j a f a z o w a
S c h e m a t y m o d u l a c j i
W y c i g n i c i e i n f o r m a c j i - d e m o d u l a c j a
U w a g i o g l n e
" O s c y l a t o r y n a s v g e n e r u j c z s t o t l .
p o d s t a w o w f 0 ( s t a b i l n o [ r z d u 1 0 - 1 3 )
" C z s t o t l . L 1 i L 2 p o w s t a j p o p r z e z
p r z e m n a |a n i e f 0 p r z e z l i c z b c a Bk o w i t
" C z s t o t l . L 1 i L 2 s m o d u l o w a n e k o d a m i
( s e k w e n c j e 0 i 1 m o d u l a c j a f a z o w a )
K o d y P R N ( P s e u d o - R a n d o m
N o i s e )
" S p o s b t w o r z e n i a :
r e j e s t r p r z e s u w n y
( s h i f t r e g i s t e r )
" P r z y k Ba d 5 - b i t o w y
" G e n e r o w a n a
s e k w e n c j a :
1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 . . .
( 3 1 b i t w )
W s y g n a l e G P S
" K o d C / A r e j e s t r p r z e s u w n y 1 0 - b i t o w y
( d Bu g o [ 2 n - 1 = 1 0 2 3 b i t w )
" K o d P k o m b i n a c j a 2 r e j e s t r w
p r z e s u w n y c h 1 0 - b i t o w y c h , d Bu g o [ 2 . 3 5 4 7
x 1 0 1 4 b i t w
" K o d P n a L 1 i L 2 ; k o d C / A t y l k o n a L 1
W s y g n a l e G P S , c d .
" K o d : 1 0 2 3 b i t w ( c h i p s )
" C z a s t r w a n i a 1 b i t u : 1 m i k r o s e k .
" C z a s t r w a n i a s e k w e n c j i 1 0 2 3 b i t w : o k . . 1
m i l i s e k .
" 1 m i k r o s e k . o d p o w i a d a d Bu g o [c i 3 0 0 m
" A b y n a L 1 b y By n a r a z 2 k o d y : C / A i P
n a p r a w d s 2 s y g n a By L 1 : t a k i j a k d y k t u j e
z e g a r ( C / A ) i p r z e s u n i t y w f a z i e o 9 0 0 ( P )
K o r e l o w a n i e s y g n a B w
S c h e m a t a k w i z y c j i k o d u C / A
A u t o k o r e l a c j a ( l u b k r o s - . . . )
1 0 2 2
K r o s s - k o r e l a c j a
( k )
x ( i ) x ( l ) ( i + n ) 0
i =0
1 0 2 2
A u t o k o r e l a c j a :
( k ) )
x ( i ) x ( k ( i + n ) 0
D l a w s z y s t k i c h n
i =0
o p r c z n = 0
P R N C r o s s - c o r r e l a t i o n
N a v i g a t i o n m e s s a g e
" D e p e s z a n a w i g a c y j n a
" S y g n a B 5 0 - c i o h e r c o w y
" O r b i t y , p o p r a w k i z e g a r w s a t e l i t w
" S t a t u s c a Be g o s y s t e m u G P S ( a l m a n a c h )
" C a Bo [ d a n y c h t o 3 7 5 0 0 b i t w , p r z y
s z y b k o [c i t r a n s m i s j i 5 0 b i t / s o d b i o r n i k
p o t r z e b u j e 1 2 . 5 m i n u t y a b y s k o m p l e t o w a
c a B i n f o r m a c j
O r g a n i z a c j a d a n y c h n a w i g a c y j n y c h
" D a n e p o d z i e l o n e n a 2 5 t a b l i c ( f r a m e s )
" K a |d a m a 1 5 0 0 b i t w ( c z y l i 3 0 s e k c z a s
t r a n s m i s j i )
" T e 2 5 t a b l i c p o d z i e l o n o n a p o d t a b l i c e ( 3 0 0
b i t , 6 s e k . ) , a t e z k o l e i n a 1 0 s B w
( w o r d s ) , ( 3 0 b i t , 0 . 6 s e k . ) .
O r g a n i z a c j a d a n y c h n a w i g a c y j n y c h
1 5 0 0 b i t w p o d z i e l o n e n a 6 t a b l i c
" P i e r w s z a : m o d e l o w a n i e c h o d u z e g a r a s a t e l i t y
" D r u g a i t r z e c i a : e f e m e r y d y s a t e l i t w
" C z w a r t a i p i t a : a l m a n a c h i d a n e t a j n e
" D a n e z p i e r w s z y c h 3 p o d t a b l i c : p o w t a r z a j s i 2 5
r a z y ( |e b y n i e t r z e b a b y Bo c z e k a c a By c h 1 2 . 5 m i n .
n a p o z y c j )
" D a n e z p o d t a b l i c 4 i 5 : z m i e n i a j s i a b y d a
c a Bo [ i n f o r m a c j i
S t a r t o d b i o r n i k a
" J e [l i p o z y c j a i c z a s s z n a n e , a a l m a n a c h i d a n e
e f e m e r y d a l n e s u p - t o - d a t e m w i m y o
g o r c y m s t a r c i e ( h o t s t a r t ) .
" M a t o m i e j s c e g d y w Bc z a m y o d b i o r n i k n a t y m
s a m y m m i e j s c u w c z a s i e 2 6 p o o s t a t n i m
o k r e [l e n i u p o z y c j i .
" W t y m p r z y p a d k u o k r e [l e n i e p o z y c j i p o w i n n o
n a s t p i w c z a s i e o k . . 1 5 s e k .
S t a r t o d b i o r n i k a , c d .
" J e [l i d o s t p n y j e s t a l m a n a c h i c z a s o d b i o r n i k a j e s t
p o p r a w n y , a l e d a n e e f e m e r y d a l n e s n i e a k t u a l n e
c i e p By s t a r t ( w a r m s t a r t )
" W t y m p r z y p a d k u p o z y c j a p o o k . 4 5 s e k .
" D a n e e f e m e r y d a l n e s n i e a k t u a l n e j e [l i m i n Bo
p o n a d 2 - 6 g o d z o d o s t a t n i e g o o k r e [l a n i a p o z y c j i .
" I m w i c e j n o w y c h ( k t r y c h n i e b y Bo p o p r z e d n i o )
s a t e l i t w t y m d Bu |e j .
S t a r t o d b i o r n i k a , c d .
" J e [l i a n i a l m a n a c h a n i d a n e e f e e r y d a l n e
z i m n y s t a r t ( c o l d s t a r t ) .
" W t e d y t r z e b a z e b r a c a By a l m a n a c h , n a w e t
d o 1 2 . 5 m i n .
" J e [l i o d b i o r n i k n i e b y B w Bc z a n y b a r d z o
d Bu g o , l u b n a p u n k c i e o d l e g By m o p o n a d
3 0 0 k m o d o s t a t n i e g o p o m i a r u
O r b i t a w k o l e j n o [c i p r z e s y Ba n i a
" I O D E d a n e i d e n t y f i k a c y j n e
" C r s h a r m o n i k a s i n u s o w a , p o p r a w k a d l a r
" d e l n p o p r a w k a [r e d n i e j p r d k o [c i
D
" M 0 a n o m a l i a [r e d n i a w e p o c e o d n i e s i e n i a
" C u c h a r m o n i k a k o s i n u s o w a , p o p r a w k a u
" e m i m o [r d
" C u s h a r m o n i k a s i n u s o w a , p o p r a w k a d l a u
" S q r t ( a ) p i e r w i a s t e k d u |e j p Bo s i
" T o e c z a s e p o k i o d n i e s i e n i a
O r b i t a w k o l e j n o [c i p r z e s y Ba n i a , c d .
" C i c
" O m e g a 0 r e k t a s c e n c j a w z Ba w e p o c e
o d n i e s i e n i a
" C i s
" I 0
" C r c
" o m e g a a r g u m e n t p e r y g e u m
" O m e g a d o t p o c h o d n a w z Ba
" I d o t p o c h o d n a n a c h y l e n i a
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