DE60305066T2 - Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines konstanten hüllkurvennavigationssignals mit vier unabhängigen codes - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines konstanten hüllkurvennavigationssignals mit vier unabhängigen codes Download PDF

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/02Details of the space or ground control segments

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines modulierten Navigationssignals an Bord eines Raumsatelliten oder von einer terrestrischen Bake (Pseudosatellit), zum Positionieren eines Abwärtsverbindungsempfängers, der vier pseudozufällige Navigationscodes mit einer Frequenz von mehr als 0,5 MHz umfasst, die auf demselben Träger mit einer Frequenz fp, die größer ist als 500 MHz und typischerweise zwischen 1000 MHz und 1700 MHz liegt, moduliert wird.
  • Die Erzeugung von modulierten Navigationssignalen wie z.B. denen, die für die GPS- oder Galileo-Konstellationen oder für andere Systeme wie GLONASS, KOMPASS, BEIDOU oder Pseudosatelliten auftreten, ist speziell und unterscheidet sich insbesondere vollkommen von dem, was bei Telekommunikationssignalen auftritt, die Informationen und Daten führen.
  • In der Tat führt ein Navigationssignal zum Positionieren eines Abwärtsverbindungsempfängers im Wesentlichen pseudozufällige Codes, die aus digitalen Sequenzen von Hochfrequenztakten gebildet werden, über eine sehr lange Periode wiederholt, deren Hauptfunktion darin besteht, die Sendung zu datieren und keine digitalen Daten zu senden. Wenigstens einer der pseudozufälligen Codes kann auch, zusätzlich, Daten führen (digitale Navigationsdaten oder -meldungen wie die Position eines/von Satelliten, die Abweichung einer Borduhr, ionosphärische Korrekturen, Almanachs oder Ephemeride usw.), aber mit einem viel schwächeren Takt (gewöhnlich 25 bis 500 Bit/s, während die Frequenz des pseudozufälligen Codes über 0,5 MHz liegt).
  • Der Empfänger vergleicht jeden pseudozufälligen Code mit einem Replica, um die „Pseudodistanz" zu ermitteln, die der Summe der Reisezeit und der Taktabweichung zwischen dem sendenden Satelliten und dem Empfänger entspricht.
  • Die Publikation „Status of Galileo Frequency and Signal Design" von Guenter W. HEIN, Jeremie GODET, Jean-Luc ISSLER, Jean-Christophe MARTIN, Philippe ERHARD, Rafael LUCES-RODRIGUEZ, Tony PRATT, 25.9.2002, http//europa.eu.int/comm/dgs/energy_transport/galileo/documents/technical_en.htm, beschreibt die verschiedenen Modulationsschemata, die bekannt sind und von denen erwartet werden kann, dass sie ein moduliertes Navigationssignal implementieren.
  • Insbesondere sieht dieses Dokument für die Modulation im E5-Band, das vier Navigationscodes mit einem Takt von 10 MHz senden muss, entweder zwei QPSK-Signale auf zwei verschiedenen E5a-, E5b-Bändern (zwei getrennte Träger, multiplexiert), oder ein einzelnes Breitbandsignal bereit, das gemäß einer Modulation des BOC („Binary Offset Carrier") unter Verwendung eines rechteckigen Subträgers erzeugt wird. Der Vorteil der Modulation des BOC-Typs besteht tatsächlich darin es zu ermöglichen, mehrere Codes auf einem einzelnen Träger zu senden, was identische Schrägungen ergibt. Eine BOC-Modulation macht es auch möglich, eine Verschlechterung des Signalabstands zu vermeiden. In der Tat ermöglicht sie es, ohne Multiplexer auszukommen, und begrenzt somit Nutzlastverluste und sendet ggf. Nebenkeulen des Signals. Ebenso werden, weil eine einzelne Verstärkungskette verwendet wird, die Variationen der Ausbreitungszeiten der verschiedenen Codes korreliert, was zu einer Leistungsverbesserung führt.
  • Das oben erwähnte Dokument erinnert auch an die Bedeutung des Erzeugens des modulierten Signals mit einer konstanten Hüllkurve auf eine solche Weise, dass die Funktion des Leistungsverstärkers optimiert werden kann, und damit kein Linearverstärker und/oder ein Verstärker benötigt wird, der einen gewissen Rücklauf (und somit geringere Effizienz) aufweist, ein größeres Volumen und ein höheres Gewicht hat. In dieser Hinsicht ist zu bemerken, dass das Problem besonders in dem Ausmaß von Bedeutung ist, dass der Leistungsverstärker den größten Teil der Masse und des Volumens der elektronischen Bordschaltung zum Emittieren des Navigationssignals darstellt. Laut dem oben erwähnten Dokument wurde insbesondere die Verwendung einer alternativen (oder Basisband-) BOC-Modulation in Betracht gezogen, die einen komplexen rechteckigen Subträger umfasst (der insbesondere deshalb von Interesse ist, weil er in digitaler Form erzeugt werden kann). Wenn jedoch vier Codes mit einer solchen Modulation gesendet werden sollen, dann wird unbedingt ein Navigationssignal mit einer nicht konstanten Hüllkurve erhalten, deren Wert sogar null sein kann. Dasselbe gilt, wenn ein sinusförmiger Subträger verwendet wird. Dies ist der Grund, warum dieses Dokument die Verwendung einer Variante verkündet, die es ermöglicht, die vier Codes mit einer konstanten Hüllkurve durch eine 8-PSK-Modulation zu erzeugen, aber es beschreibt keinesfalls das Verfahren oder die Vorrichtung, das/die es ermöglicht, ein solches überraschendes Ergebnis zu erzielen.
  • Es ist somit Ziel der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erzeugen eines solchen modulierten Breitbandnavigationssignals bereitzustellen, das vier pseudozufällige Navigationscodes auf demselben Träger unter Erzeugung einer konstanten Hüllkurve führen kann.
  • Zu diesem Zweck betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen – insbesondere an Bord eines Raumsystems – eines modulierten Navigationssignals, das zum Positionieren eines Empfängers durch eine Abwärtsverbindung verwendet wird, umfassend eine Mehrzahl von pseudozufälligen Navigationscodes von Chipraten über 0,5 MHz, die auf einer Trägerwelle mit einer Frequenz fp über 500 MHz moduliert sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Trägerwelle vier pseudozufällige Navigationscodes C1, C2, C1', C2' gemäß einer konstanten 8-PSK Amplitudenmodulation mit einer Modulationsfrequenz fM moduliert werden, so dass: 8fc ≤ fMist, wobei fc = Max(fci), wobei fci die Chipraten fc1, fc1', fc2, fc2' von Navigationscodes C1, C2, C1', C2' bedeutet, wobei jeder fci-Wert so ist, dass fM = Ni·fci, wobei Ni eine ganze Zahl gleich oder größer als 8 ist, wobei zwei Navigationscodes C1, C1' auf die Frequenz f1 = fp – fM/8 quadraturmoduliert sind und zwei weitere Navigationscodes C2, C2' auf die Frequenz f2 = fp + fM/8 quadraturmoduliert werden, wobei das modulierte Navigationssignal eine konstante Hüllkurve aufweist.
  • Das erfindungsgemäße Navigationssignal hat eine Spektralstrennung von Codes, die in zwei Hauptkeulen um die Trägerfrequenz verteilt sind.
  • Es wird vorteilhafterweise und erfindungsgemäß eine fM von ≤ 400 MHz gewählt. Spezieller wird im Falle eines Verfahrens, das an Bord eines Raumsystems implementiert wird, eine fM mit ≤ 200 MHz gewählt.
  • Man stellt fest, dass eine solche Modulation tatsächlich der LOC-(„Linear Offset Carrier")-Modulation mit sinusförmigem Subträger mit der Frequenz fM/8 entspricht, aber diskretisiert, so dass nur die Punkte, die der konstanten 8-PSK Amplitudenkonstellation entsprechen, adressiert werden. Auf diese Weise wird überraschenderweise die Übertragung von vier getrennten, unabhängigen, pseudozufälligen Navigationscodes in Kombination auf einem einzelnen Basisband-Modulationssignal mit konstanter Hüllkurve am Ausgang auf einem einzelnen Träger erzielt, mit einer Spektrumsbelegung, die auf f1 für C1 und C1' und auf f2 für C2 und C2' und mit einem geringen Abstand zwischen f1 und f2 (kleiner als 100 MHz), insbesondere kleiner als 50 MHz an Bord eines Raumsystems, zentriert ist. Es ist insbesondere zu bemerken, dass bei einem solchen kleinen Frequenzabstand die Lösung, die darin bestehen würde, die modulierten und verstärkten Signale separat für jede Frequenz f1, f2 zu multiplexieren, keine zufriedenstellenden praktischen Ergebnisse erbringen würde, besonders an Bord eines Raumsystems. In der Tat würde diese Lösung eine zu schmale Filterung jedes der modulierten Signale erfordern, was zu Qualitätsverlusten des Navigationssignals führen würde, so dass sie in der Praxis nutzlos wäre.
  • Zusätzlich ermöglicht es die Bedingung, dass 8fc ≤ fM ist, zu gewährleisten, dass die Frequenz des Subträgers größer ist als der Chiptakt der pseudozufälligen Codes.
  • Vorteilhafterweise und erfindungsgemäß wird eine in der Fresnel-Ebene symmetrische konstante 8-PSK Amplitudenmodulation verwendet. In einer Variante wird eine in der Fresnel-Ebene asymmetrische konstante 8-PSK Amplitudenmodulation verwendet.
  • Vorteilhafterweise und erfindungsgemäß wird eine 8-PSK Modulation mit Phasenzuständen gleich k·π/4 verwendet, wobei k eine ganze Zahl zwischen 1 und 8 ist. Somit kann das Basisband-Modulationssignal für pseudozufällige Codes mit den Werten 1 und –1 die folgenden Werte haben: 2·exp[jk·π/4], k ∊ {1,2,3,4,5,6,7,8}
  • Vorteilhafterweise und erfindungsgemäß werden die vier Codes gemäß einer Wahrheitstabelle moduliert, die aus der folgenden Gruppe von Wahrheitstabellen ausgewählt wird: TABELLE 1
    Figure 00060001
    TABELLE 2
    Figure 00060002
    wobei P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8 die unterschiedlichen Kontakte und die Konstellation 8-PSK sind und TM = 1/fM ist, und gemäß anderen Wahrheitstabellen, die durch Phasenrotation von n·π/4 aus diesen Wahrheitstabellen Tabelle 1 und Tabelle 2 hervorgehen, wobei n ∊ {1,2,3,4,5,6,7} und/oder eine Verlaufsrichtungsumkehr der Konstellation ist. Die Änderungen der Zustände von einer Kombination von vier Codes in einen anderen erfolgen pseudozufällig gemäß einer Frequenz, die ein Vielfaches von fM (einschließlich fM) ist. Vorteilhafterweise und erfindungsgemäß liegt fp zwischen 1000 MHz und 1700 MHz (Band L). Vorteilhafterweise und erfindungsgemäß liegt fc bei etwa 10 MHz. Vorteilhafterweise und erfindungsgemäß liegt fM bei etwa 120 MHz. Vorteilhafterweise und erfindungsgemäß enthält in wenigstens einem Codepaar C1, C1'; C2, C2', das auf derselben Frequenz quadraturmoduliert ist, ein C1'; C2' digitale Daten, die gemäß einer Frequenz moduliert sind, die kleiner als fc/1000 ist. Somit kann jedes Codepaar digitale Daten beinhalten.
  • Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Implementieren eines Verfahrens gemäß der Erfindung. Die Erfindung betrifft somit eine Vorrichtung zum Erzeugen – insbesondere an Bord eines Raumsystems – eines modulierten Navigationssignals für die Verwendung zum Positionieren eines Empfängers durch eine Abwärtsverbindung, umfassend eine Mehrzahl von pseudozufälligen Navigationscodes mit Chipraten über 0,5 MHz, die auf einer Trägerwelle mit einer Frequenz fp über 500 MHz moduliert sind, wobei diese Vorrichtung Folgendes umfasst:
    • – eine Generatorschaltung für pseudozufällige Navigationscodes,
    • – eine Modulatorschaltung durch Phasenverschiebung, die das modulierte Navigationssignal auf der Trägerwelle liefert,
    • – eine Emitterschaltung, die wenigstens eine Leistungsverstärkungsstufe umfasst, zum Emittieren eines Funkfrequenzsignals, das dem modulierten Navigationssignal entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulatorschaltung die Aufgabe hat, auf der Trägerwelle vier pseudozufällige Navigationscodes C1, C2, C1', C2' zu modulieren, gemäß einer konstanten 8-PSK Amplitudenmodulation mit einer Modulationsfrequenz fM wie: 8fc ≤ fMwobei fc = Max(fci) ist, wobei fci die Chipraten fc1, fc1', fc2, fc2' der Navigationscodes C1, C2, C1', C2' bedeutet, wobei jeder Wert fci so ist, dass fM = Ni·fci ist, wobei Ni eine ganze Zahl gleich oder größer als 8 ist, wobei zwei Navigationscodes C1, C1' auf der Frequenz f1 = fp – fM/8 quadraturmoduliert sind und zwei weitere Navigationscodes C2, C2' auf der Frequenz f2 = fp + fM/8 quadraturmoduliert sind, wobei das modulierte Navigationssignal eine konstante Hüllkurve hat.
  • Vorteilhafterweise und erfindungsgemäß hat die Modulatorschaltung die Aufgabe, eine 8-PSK Modulation mit einer Modulationsfrequenz von fM ≤ 400 MHz zu realisieren. Insbesondere hat die Modulatorschaltung im Falle einer Vorrichtung, die an Bord eines Raumsatelliten platziert werden soll, vorteilhafterweise und erfindungsgemäß die Aufgabe, eine 8-PSK Modulation mit einer Modulationsfrequenz von fM ≤ 200 MHz zu realisieren.
  • Vorteilhafterweise und erfindungsgemäß hat die Modulatorschaltung die Aufgabe, eine in der Fresnel-Ebene konstante symmetrische 8-PSK Amplitudenmodulation zu realisieren.
  • Als eine Variante hat die Modulatorschaltung die Aufgabe, eine in der Fresnel-Ebene konstante asymmetrische 8-PSK Amplitudenmodulation zu realisieren.
  • Vorteilhafterweise und erfindungsgemäß hat die Modulatorschaltung die Aufgabe, eine 8-PSK Phasenmodulation von gleich k π/4 zu realisieren, wobei k eine ganze Zahl zwischen 1 und 8 ist. Vorteilhafterweise und erfindungsgemäß hat die Modulatorschaltung die Aufgabe, die vier Codes gemäß einer Wahrheitstabelle wie oben beschrieben auszuwählen. Vorteilhafterweise und erfindungsgemäß liegt fp zwischen 1000 MHz und 1700 MHz. Vorteilhafterweise und erfindungsgemäß liegt fc bei etwa 10 MHz. Vorteilhafterweise und erfindungsgemäß liegt fM bei etwa 120 MHz. Vorteilhafterweise und erfindungsgemäß ist die Vorrichtung so gestaltet, dass in wenigstens einem Codepaar C1, C1'; C2, C2', das auf derselben Frequenz quadraturmoduliert ist, ein C1', C2' modulierte digitale Daten gemäß einer Frequenz von weniger als fc/1000 beinhaltet.
  • Die Erfindung ermöglicht es somit auf sehr einfache Weise, mit einem einzelnen modulierten Navigationssignal vier unabhängige pseudozufällige Codes durch 8-PSK Modulation zu senden, die an eine LOC-Modulation mit einem sinusförmigen Subträger assimiliert werden kann, der diskretisiert wird, so dass nur die Punkte mit konstanter Amplitude gewählt werden.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren und eine Vorrichtung, die in Kombination alle oder einige der oben oder nachfolgend erwähnten Eigenschaften hat.
  • Weitere Ziele, Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus einem Studium der nachfolgenden Beschreibung hervor, die sich auf die beiliegenden Figuren bezieht. Dabei zeigt:
  • 1 ein Schema einer Konstellation von Navigationssatelliten wie z.B. GPS oder Galileo,
  • 2 ein Prinzipschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 3 ein Prinzipschaltbild einer Schaltung eines Empfängers für ein moduliertes Navigationssignal zum Positionieren durch eine Abwärtsverbindung,
  • 4 ein ausführlicheres Schema eines Teils der Vorrichtung von 2 gemäß der Erfindung,
  • 5 und 6 Schemata, die zwei Beispiele für mögliche Architekturen von Empfängern darstellen, die mit einem Verfahren und einer Vorrichtung gemäß der Erfindung kompatibel sind,
  • 7 ein Schema, das ein Beispiel für die Zeitsteuerdiagramme der Navigationscodes und der Pfade I, Q eines Navigationssignals in einem erfindungsgemäßen Verfahren darstellt,
  • 8 ein Schema in der Fresnel-Ebene, das eine 8-PSK Modulationskonstellation darstellt, die in einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Einsatz kommen kann,
  • 9 ein Beispiel für ein Schema, das ein Navigationssignalspektrum eines erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt,
  • 10 ein Schema, das das Spektrum des Signals von 9 darstellt, gefiltert mit einem Filter mit einer Mittenfrequenz fp, mit dem die beiden Hauptkeulen mit den Frequenzen f1 und f2 und die Nebenkeulen passieren können,
  • 11 ein Schema, das das Spektrum des Signals von 9 darstellt, gefiltert mit einem Filter mit einer Mittenfrequenz f1, mit dem nur die Hauptkeule bei f1 und Teile von Nebenkeulen passieren können,
  • 12 ein Schema, das ein Beispiel für eine Korrelationsfunktion darstellt, die in einem Empfänger verwendet wird, und das dem Navigationssignal von 11 entspricht.
  • Die Vorrichtung gemäß der Erfindung soll an Bord eines Raumsystems wie z.B. eines Satelliten 2a, 2b, 2c, 2d installiert werden, der zu einer Konstellation 1 von Satelliten gehört, die so gestaltet sind, dass Funknavigation und/oder Funkpositionierung von Empfängern 6 auf der Erde oder auf einem terrestrischen Satelliten ermöglicht wird, besonders terrestrischen Empfängern oder Empfängern an Bord von Satelliten oder Flugzeugen. Die Erfindung soll insbesondere Satelliten der Galileo-Konstellation befähigen, Navigationscodes im E5-Band zu senden.
  • Eine Vorrichtung gemäß der Erfindung kann auch, als eine Variante oder in Kombination, in Pseudosatelliten verwendet werden, die Baken sind, im Allgemeinen am Boden, die ein Navigationssignal erzeugen, das nahe an einem von einem Satelliten rundgesendeten Navigationssignal liegt.
  • Jeder Satellit 2a, 2b, 2c, 2d beinhaltet somit eine Vorrichtung gemäß der Erfindung zum Erzeugen eines modulierten Navigationssignals 7a, 7b, 7c, 7d, das mehrere peudozufällige Navigationscodes umfasst, die zum Positionieren des Abwärtsverbindungsempfängers 6 verwendet werden sollen.
  • Diese Erzeugungsvorrichtung umfasst eine Empfangsantenne 8, die mit einer Datenempfangsschaltung 9 assoziiert ist, so dass die Erzeugungsvorrichtung Navigationsdaten oder -meldungen empfangen kann – die insbesondere im Allgemeinen vom Boden kommen, zum Verwalten der Konstellation 1 durch das Bodensteuersegment – die ganz oder teilweise in das modulierte Navigationssignal integriert werden können.
  • Die Erzeugungsvorrichtung beinhaltet auch eine Taktschaltung 10, die eine Bezugsfrequenz f0 zu einer Schaltung 11 zum Erzeugen von Navigationscodes und zu einer Schaltung 12 zum Erzeugen des Trägersignals liefert. Die Schaltung 11 zum Erzeugen von Navigationscodes kann Daten vom Datenempfänger 9 empfangen. Die Navigationscodes von der Schaltung 11 werden von einer Modulatorschaltung 13 auf das Trägersignal von der Schaltung 12 moduliert. Das so erhaltene modulierte Signal wird über eine Verstärkungs- und Filterungssendeschaltung 15 an eine Sendeantenne 14 angelegt, so dass die Sendeantenne 14 das modulierte Navigationssignal 7 sendet, das die verschiedenen pseudozufälligen Navigationscodes trägt.
  • Dieses Navigationssignal 7 wird von einem Empfänger 6 empfangen, dessen Schaltschema in 3 dargestellt ist. Dieser Empfänger 6 umfasst eine Empfangsantenne 18, die mit einer Funkfrequenzempfangsschaltung 19 assoziiert ist, die auf herkömmliche Weise eine Verstärkungs-, Filter-, Frequenzkonvertierungs- und Analog/Digital-Umwandlungskette umfasst. Diese Funkfrequenzempfangsschaltung 19 sendet somit ein digitales moduliertes Signal zu Signalverarbeitungsschaltungen 20, d.h. einer Schaltung 20a, 20b, 20c, 20d für jedes Navigationssignal 7a, 7b, 7c, 7d von jedem Satelliten 2a, 2b, 2c, 2d, so dass eine gleichzeitige Verarbeitung dieser Signale ermöglicht wird. Es ist zu bemerken, dass es möglich ist, mehr als vier Satelliten und somit mehr als vier Verarbeitungsschaltungen 20 in einem Empfänger zu benutzen.
  • Jede Signalverarbeitungsschaltung 20 lässt es zu, grobe Messwerte 21 und ggf. Navigationsdaten (oder -meldungen) 22 zu extrahieren, die von dem einen und/oder anderen der Codes des empfangenen modulierten Navigationssignals geführt werden. Die groben Messwerte 21 bestehen insbesondere aus einer Berechnung des Pseudoabstands zwischen dem entsprechenden Satelliten 2a, 2b, 2c, 2d und dem Empfänger 6. Es kann sich auch um eine so genannte „Pseudogeschwindigkeit" oder „integrierte Doppler" Berechnung handeln, die auf dem Trägersignal ausgeführt wird. Diese groben Messwerte sind konventionell und gut bekannt, besonders im Falle der GPS-Konstellation.
  • Diese Berechnungen, sowie die bekannten Konzepte in Bezug auf Navigation und Positionierung per Satellit, sind beispielsweise in dem Dokument UNDERSTANDING GPS: PRINCIPLES AND APPLICATIONS, Elliott D. KAPLAN, herausgegeben 1996 von Artech Housse, beschrieben.
  • Die groben Messwerte 21 und die Navigationsdaten 22 werden ggf. an eine Navigationsberechnungsschaltung 23 angelegt, die einerseits die groben Messwerte 21 und Navigationsdaten 22, die sie empfängt, und andererseits ein Berechnungsergebnis 24, insbesondere ein Positionssignal des Empfängers 6, liefert.
  • Es ist zu bemerken, dass es sehr viele verschiedene bekannte Technologien und Architekturen für einen solchen Empfänger 6 gibt, insbesondere in Bezug auf die verschiedenen Signalverarbeitungsschaltungen und die Navigationsberechnung. Die Signale von der Schaltung 23 werden ggf. an eine digitale Verarbeitungsvorrichtung zur späteren Nutzung für Navigation oder Positionierung angelegt.
  • Der Empfänger 6 umfasst auch eine Taktschaltung 25, die eine Bezugsfrequenz einerseits zur Funkfrequenzempfangsschaltung 19 und andererseits zu den verschiedenen Signalverarbeitungsschaltungen 20 sendet.
  • 4 zeigt ausführlicher Block 16, der die Schaltungen 9, 10, 11, 12, 13 umfasst (in 2 durch gestrichelte Linien dargestellt) und die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zulässt.
  • Dieser Block 16 umfasst die Taktschaltung 10, die ein analoges Taktsignal mit der Bezugsfrequenz fo erzeugt, das beispielsweise etwa 10,23 MHz betragen kann. Diese Bezugsfrequenz fo wird an eine Schaltung 26 angelegt, die Rechtecksignale erzeugt, deren Takt auf der Bezugsfrequenz f0 basiert. Diese Rechtecksignale auf der Bezugsfrequenz f0 werden an vier Frequenzwandler 27-1, 27-1', 27-2, 27-2' angelegt, die Rechtecksignale mit der Frequenz fc1, fc1', fc2, fc2' jeweils an vier pseudozufällige Navigationscode-Generatorschaltungen 28-1, 28-1', 28-2, 28-2' anlegen, die jeweils vier unabhängige pseudozufällige Navigationscodes C1, C1', C2, C2' erzeugen, die in das Navigationssignal 7 integriert werden sollen. Die Schaltung 26, die Rechtecksignale mit der Frequenz f0 erzeugt, sendet diese Rechtecksignale zu einem Frequenzwandler 29, der Rechtecksignale mit einer Frequenz fM, der Modulationsfrequenz, an einen zyklischen Zähler 30 anlegt, der es ermöglicht, acht digitale Werte von 1 bis 8 zyklisch zu erzeugen, so dass der Takt der Modulatorschaltung 13 auf der Modulationsfrequenz fM basiert.
  • Eine Neuinitialisierungsschaltung 31 ermöglicht es, beim Start die vier Codegenerator-Schaltungen 28-1, 28-1', 28-2, 28-2' sowie den Zähler 30 und somit den Modulator 13 zu initialisieren und zu synchronisieren.
  • Die Datenempfängerschaltung 9 sendet eventuell Navigationsdaten (-meldungen) zur einen und/oder anderen der Codegenerator-Schaltungen 28-1, 28-1', 28-2, 28-2', so dass diese Navigationsdaten in den pseudozufälligen Code integriert werden können, aber mit einer viel tieferen Frequenz. Die vier Schaltungen 28-1, 28-1', 28-2, 28-2' bilden die Schaltung 11 wie in 2 gezeigt, deren Funktion darin besteht, die pseudozufälligen Navigationscodes zu erzeugen.
  • Die Modulatorschaltung 13 hat die Aufgabe, die Modulation entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren gemäß einer konstanten 8-PSK Amplitudenmodulation mit einer Modulationsfreguenz fM zu implementieren, die durch die vom Zähler 30 erzeugten Signale definiert wird.
  • Die Schaltung 12, die das Trägersignal erzeugt, wird von einer Frequenzwandlerschaltung 32 gebildet, die das analoge Taktsignal mit der Bezugsfrequenz f0 empfängt und ein analoges Signal mit der Frequenz des Trägers fp erzeugt. Das Trägersignal fp wird an zwei parallele Trägerzweige angelegt, von denen einer 33 das Trägersignal phasengleich erzeugt und der andere 34 eine π/2 Phasenverschiebungsschaltung 35 umfasst, die ein Trägersignal in Quadratur mit der Frequenz fp erzeugt.
  • Die Modulationsfrequenz fM wird so gewählt, dass: 8fc ≤ fMist, wobei fc = Max(fci), und fci bestimmt die Chiptakte fc1, fc1', fc2, fc2' der Navigationscodes C1, C2, C1', C2', wobei jeder fci-Wert derart ist, dass fM = Ni·fci ist, wobei Ni eine ganze Zahl größer oder gleich 8 ist, wobei zwei Navigationscodes C1, C1' auf der Frequenz f1 = fp – fM/8 quadraturmoduliert ist und die beiden anderen Navigationscodes C2, C2' auf der Frequenz f2 = fp + fM/8 quadraturmoduliert sind und das modulierte Navigationssignal eine konstante Hüllkurve darstellt. Insbesondere wird fM so gewählt, dass es ≤ 400 MHz beträgt, spezieller wird fM so gewählt, dass es ≤ 200 MHz beträgt, für eine Bordvorrichtung. Max bezeichnet die maximale Funktion, wobei fc der größte Wert von fci ist.
  • Die verschiedenen Chiptakte fci der pseudozufälligen Navigationscodes (Taktversorgungsfrequenzen dieser Codes) sind alle größer als 0,5 MHz und vorzugsweise größer als 1 MHz. Typischerweise beträgt der beabsichtigte Chiptakt in der Galileo-Konstellation für alle Codes 2,046 MHz.
  • In der Praxis können die vier Codes denselben Chiptakt haben, d.h. fci = fc. Trotzdem ist es durchaus möglich, auch Codes mit anderen Takten zu verwenden, unter der Voraussetzung, dass sie die Bedingung fM = Ni·fci erfüllen.
  • Die Frequenz des Trägersignals fp muss größer als 500 MHz sein und liegt typischerweise zwischen 1000 MHz und 1700 MHz. So liegt das E5a-Band beispielsweise in Zusammenhang mit der Galileo-Konstellation bei einer Trägerfrequenz von 1176,45 MHz, und das E5b-Band hat eine Trägerfrequenz von 1207,14 MHz. Das E1-Band hat 1589, 742 MHz, das G1-Band geht bis zu 1610 MHz.
  • Die Modulatorschaltung 13 umfasst eine Logikschaltung 45, die an ihrem Ausgang 36 ein 8-PSK Basisband-Modulationssignal mit der Frequenz fM anlegt, das die vier Navigationscodes C1, C2, C1', C2' führt. Dieses Modulationssignal kann acht Phasenzustände haben, die der Konstellation der 8-PSK Modulation entsprechen, d.h. den verschiedenen Kontakten P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8 dieser Konstellation, wie in 8 gezeigt.
  • Um dieses Modulationssignal zu entwickeln, verwendet die Logikschaltung 45 vier Navigationscodes, z.B. gemäß der folgenden Wahrheitstabelle: TABELLE 1
    Figure 00170001
  • In dieser Wahrheitstabelle ist TM gleich 1/fM. Diese Wahrheitstabelle entspricht dem Ausdruck des Basisband-Modulationssignals x(t), das an den Ausgang 36 angelegt wird, gemäß den folgenden Gleichungen:
    Figure 00170002
    oder x(t) = 2(j)k1·sign[cos(2π(fM/8)t + k2π/4)]wobei k1 ∊ {1,2,3,4} und k2 = ±1 ist.
  • Diese Gleichungen können wiederum von dem Ausdruck des Basisband-Modulationssignals einer Modulation des LOC-Typs mit einem sinusförmigen Subträger erhalten werden, wobei diese Modulation jedoch diskretisiert wird, so dass nur die Punktphasenzustände derselben Amplitude behalten werden.
  • Es ist klar, dass es auch möglich ist, eine der sieben anderen Wahrheitstabellen zu verwenden, die beginnend mit dieser Wahrheitstabelle TABELLE 1 definiert sind, durch einfache Rotation um n·π/4, wobei n eine ganze Zahl zwischen 1 und 7 ist. In der Tat entspricht die Konstellation von 8 acht äquivalenten Konstellationen, lediglich in Abhängigkeit von der Position, die für einen der Kontakte gewählt wird, z.B. Kontakt P1.
  • Es ist auch zu bemerken, dass die acht Wahrheitstabellen, die mit einer Konstellation ähnlich der von 8 erhalten werden können, aber mit Kontakten, die im Uhrzeigersinn durchlaufen werden (und nicht gegen den Uhrzeigersinn wie in 8), von der Rotation abgesehen tatsächlich identisch mit den acht Wahrheitstabellen sind, die zuvor definiert wurden, und können daher ebenfalls verwendet werden. In der Tat reicht es aus, C1, C1' und C2, C2' zu invertieren, so dass sie von einer Konstellation ausgehen, die in einer Richtung zu der Konstellation mit denselben Kontakten, aber in Gegenrichtung durchlaufen wird.
  • Es ist ebenso möglich, die folgende Wahrheitstabelle zu verwenden: TABELLE 2
    Figure 00190001
  • In dieser Wahrheitstabelle ist TM gleich 1/fm. Diese Wahrheitstabelle entspricht dem Ausdruck des Basisband-Modulationssignals x(t), das am Ausgang 36 angelegt wird, gemäß den folgenden Gleichungen:
    Figure 00190002
    oder x(t) = 2(j)k1·sign[sin(2π(fM/8)t + k2π/4)]wobei k1 ∊ {1,2,3,4} und k2 = ±1 ist.
  • Es ist auch möglich, eine der sieben anderen Wahrheitstabellen zu benutzen, die beginnend mit dieser Wahrheitstabelle TABELLE 2 durch einfache Rotation um n·π/4 definiert werden, wobei n eine ganze Zahl zwischen 1 und 7 ist.
  • Auch hier sind die acht Wahrheitstabellen, die mit einer ähnlichen Konstellation erhalten werden können, aber mit Kontakten, die in der Gegenrichtung durchlaufen werden, abgesehen von der Rotation tatsächlich identisch mit den zuvor definierten acht Wahrheitstabellen, und können daher ebenfalls verwendet werden.
  • Es gibt somit zweiunddreißig Wahrheitstabellen in der Gruppe von Wahrheitstabellen, die verwendet werden können und die der in 8 gezeigten Konstellation entsprechen, wobei die acht Kontakte symmetrisch auf einem Kreis (konstante Amplitude) und um π/4 phasenverschoben verteilt sind, wobei vier Kontakte auf den Achsen der Fresnel-Ebene liegen.
  • Somit kann das erfindungsgemäße Verfahren mit einer Modulation eines alternativen BOC-Typs assimiliert werden (mit zwei Frequenzen f1 und f2 um die Trägerfrequenz und um eine Subträgerfrequenz mit dem Wert fM/8 von dieser Frequenz getrennt), aber beginnend mit einem Subträger des Kosinus- oder Sinustyps definiert (der z.B. für eine LOC-Modulation verwendet wird, von der nur bestimmte diskrete Punkte genutzt werden, um zu gewährleisten, dass das Basisband-Modulationssignal eine konstante Amplitude hat).
  • Das Basisband-Modulationssignal x(t), das am Ausgang 36 der Modulationslogikschaltung 45 angelegt wird, wird an einen Zweig 37 phasengleich und an einen Zweig 38 in Quadratur angelegt. Der phasengleiche Zweig 37 umfasst einen Filter 39, der die phasengleichen Werte I von dem Modulationssignal extrahiert, und einen Mixer 40, der sie mit dem Trägersignal mit der Frequenz fp vom phasengleichen Trägerzweig 33 kombiniert. Ebenso umfasst der quadraturmodulierte Zweig 38 einen Filter 41, der die quadraturmodulierten Werte Q des Modulationssignals extrahiert, und einen Mixer 42, der diese Werte auf die Trägersignale mit der Frequenz fp moduliert, die der quadraturmodulierte Trägerzweig 34 liefert. Die Signale, phasengleich (am Ausgang des Zweigs 37) und quadraturmoduliert (am Ausgang des Zweigs 38), werden durch eine phasengleiche Addiererschaltung 43 kombiniert, die ein einzelnes moduliertes Signal an den Ausgang 44 anlegt, der mit dem Eingang der Verstärkungs- und Filtersendeschaltung 15 verbunden ist, um das modulierte Navigationssignal 7 auszusenden.
  • 7 zeigt ein Beispiel für Zeitsteuerdiagramme für die vier Codes C1, C2, C1', C2' und für die Pfade I und Q des Modulationssignals, die am Eingang der Mixerschaltungen 40, 42 verwendet werden. Mit diesem Modulationssignal hat das modulierte Signal, das an den Ausgang 44 angelegt wird, eine konstante Hüllkurve.
  • Die 5 und 6 repräsentieren zwei Implementationsvarianten einer Architektur am Empfänger 6 zum Nutzen des modulierten Navigationssignals mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung. In der Variante von 5 wird ein einzelner Zweig zum Empfangen und Verarbeiten des Navigationssignals verwendet. Somit umfasst die Funkfrequenzempfangskette die Empfangsantenne 18, die mit einem Low-Noise-Verstärker 46 verbunden ist, gefolgt von einer Frequenzwandlungsschaltung 47, die das empfangene Signal von der Frequenz fp auf eine Zwischenfrequenz fi konvertiert, die für den adaptierten Empfänger geeignet ist, um dann eine Analog/Digital-Konvertierung unter den bestmöglichen Bedingungen zu ermöglichen. Das Signal wird dann an einen Bandpassfilter 48 angelegt, der es zulässt, in dem modulierten Navigationssignal nur die beiden Hauptkeulen zu halten, die den Frequenzen f1 und f2 entsprechen, und die Komponenten außerhalb dieser Keulen zu eliminieren. Somit ist das Passband des Bandpassfilters 48 gleich oder größer als 2fm/8 + 2fc und liegt vorzugsweise etwa bei diesem Wert, entsprechend der Frequenzverteilung der beiden Keulen des Navigationssignals auf den Frequenzen f1 und f2. Das so gefilterte Signal wird an einen A/D-Wandler 49 angelegt, der ein entsprechendes digitales Signal an Signalverarbeitungsschaltungen 50 anlegt, die zusammen eines der oben mit Bezug auf 3 beschriebenen Signalverarbeitungsschaltungen 20 bilden. Die verschiedenen Schaltungen 50 erlauben es jeweils, die verschiedenen pseudozufälligen Navigationscodes C1, C2, C1', C2' gemeinsam zu verarbeiten oder nicht. Die Zahl der Schaltungen 50 ist vom Gebrauch des Empfängers und von den Diensten abhängig, die für den Benutzer dieses Empfängers zugängig sind. Es ist somit möglich, dass der Empfänger berechtigt wird, nur einen Teil der Codes zu nutzen, z.B. C1 und C1'.
  • In der Variante von 6 werden die beiden Frequenzen f1 und f2 separat auf zwei getrennten Zweigen verarbeitet. Somit speist der Ausgang des Verstärkers 46 einen ersten Zweig 51 und einen zweiten Zweig 52 parallel. Auf dem ersten Zweig 51 wird die Keule verarbeitet, die auf der Frequenz f1 des Navigationssignals zentriert ist. Dieser Zweig 51 umfasst somit eine Schaltung 53 zum Umwandeln der Frequenz f1 in die Zwischenfrequenz fi, gefolgt von einem Bandpassfilter 54, der es ermöglicht, nur die Keule auf der Frequenz f1 zu halten, wobei das Passband des Filters 54 zwischen 2fM/8 und 2fc liegt, einen A/D-Wandler 55 und mehrere Signalverarbeitungsschaltungen 56, um die beiden Navigationscodes C1, C1' zu extrahieren. Ebenso umfasst der Zweig 42 eine Frequenzkonvertierungsschaltung 57 (von f2 zu fi), gefolgt von einem Bandpassfilter 58 mit einem Passband zwischen 2fm/8 und 2fc, so dass es möglich wird, die Komponenten der Keule der Frequenz f2 zu extrahieren, einen A/D-Wandler 59 und Signalverarbeitungsschaltungen 60 zum Extrahieren der Codes C2, C2'.
  • 9 zeigt ein Beispiel eines Spektrums eines modulierten Navigationssignals, wie es z.B. durch die Nutzlast (Sender) gesendet wird. Die Mittenfrequenz ist fp. Wie ersichtlich ist, umfasst dieses Signal zwei seitliche Hauptkeulen, eine bei Frequenz f1, die andere bei Frequenz f2.
  • 10 zeigt ein Beispiel für ein Spektrum eines modulierten Navigationssignals, das nach der Bandpassfilterung durch den Filter 48 von 5 in einem Empfänger erhalten wird. Wie man sieht, umfasst dieses Signal zwei seitliche Hauptkeulen, eine bei Frequenz f1, die andere bei Frequenz f2.
  • 11 zeigt ein Beispiel für ein Spektrum eines modulierten Navigationssignals, das nach der Bandpassfilterung durch den Filter 54 in einem Empfänger von 6 erhalten wird. Es ist nur die Keule vorhanden, die bei Frequenz f1 zentriert ist. Diese Keule enthält die Signale C1 und C1'.
  • 12 ist die Korrelationsfunktion des Signals, mit dem Spektrum von 11 mit dem Replica der Codes C1 und C1' korreliert, wie durch den Empfänger erzeugt. Die Korrelationsspitze (quasi dreieckig) zeigt die Anwesenheit der Codes C1 und C1' im Signal von 11 an und hat somit eine ausgezeichnete Korrelation.
  • Die in den 11 und 12 gezeigten Ergebnisse wurden mit Navigationssignal-Simulationssoftware mit einem Passband von 40 MHz für den Filter 53, einer Frequenz f1, die dem E5a-Band entspricht, und einem Wert von fM = 120 MHz erhalten.
  • Die verwendeten Navigationscodes sind vier pseudozufällige Codes des Typs, der für die Galileo-Konstellation beabsichtigt ist.
  • Die oben beschriebene und in den Figuren gezeigte Erfindung kann Gegenstand zahlreicher Implementationsvarianten sein.
  • Insbesondere können sich die Empfängerarchitekturen sehr stark unterscheiden, und es gibt in dieser Hinsicht zahlreiche bekannte Technologien. Die verschiedenen beschriebenen Funktionen können auch Gegenstand diverser Strukturimplementationen sein, die an sich gut bekannt sind.
  • Zusätzlich ist es denkbar, eine 8-PSK Modulation zu verwenden, die nicht wie gezeigt und oben beschrieben symmetrisch, sondern asymmetrisch ist, wobei die Punkte P1 bis P8 nicht symmetrisch zueinander um den Ausgangspunkt der Fresnel-Ebene sind.
  • Der Wert von fc liegt vorzugsweise bei etwa 10 MHz, der Wert von fM bei etwa 120 MHz. Trotzdem sind auch andere Werte möglich und mit einem/einer Navigationsverfahren und -vorrichtung gemäß der Erfindung kompatibel.

Claims (22)

  1. Verfahren zum Erzeugen eines modulierten Navigationssignals (7), das zum Positionieren eines Empfängers (6) durch eine Abwärtsverbindung verwendet wird, umfassend eine Mehrzahl von pseudozufälligen Navigationscodes von Chipraten über 0,5 MHz, die auf einer Trägerwelle mit einer Frequenz fp über 500 MHz moduliert sind, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Trägerwelle vier pseudozufällige Navigationscodes C1, C2, C1', C2' gemäß einer konstanten 8-PSK Amplitudenmodulation mit einer Modulationsfrequenz fM moduliert werden, so dass: 8fc ≤ fMist, wobei fc = Max(fci), wobei fci die Chipraten fc1, fc1', fc2, fc2' von Navigationscodes C1, C2, C1', C2' bedeutet, wobei jeder fci-Wert so ist, dass fM = Ni·fci, wobei Ni eine ganze Zahl gleich oder größer als 8 ist, wobei zwei Navigationscodes C1, C1' auf die Frequenz f1 = fp – fM/8 quadraturmoduliert sind, und zwei weitere Navigationscodes C2, C2' auf die Frequenz f2 = fp + fM/8 quadraturmoduliert werden, wobei das modulierte Navigationssignal eine konstante Hüllkurve aufweist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass fM ≤ 400 MHz gewählt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 zur Erzeugung eines modulierten Navigationssignals (7) an Bord eines Raumsatelliten, dadurch gekennzeichnet, dass fM ≤ 200 MHz gewählt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine in der Fresnel-Ebene symmetrische konstante 8-PSK Amplitudenmodulation verwendet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine in der Fresnel-Ebene asymmetrische konstante 8-PSK Amplitudenmodulation verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine 8-PSK Modulation mit Phasenzuständen gleich k·π/4 verwendet wird, wobei k eine ganze Zahl zwischen 1 und 8 ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Codes gemäß einer Wahrheitstabelle moduliert werden, die aus der folgenden Gruppe von Wahrheitstabellen ausgewählt wird: TABELLE 1
    Figure 00260001
    TABELLE 2
    Figure 00270001
    wobei P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8 die unterschiedlichen Plots und die Konstellation 8-PSK sind und TM = 1/fM ist, und gemäß anderen Wahrheitstabellen, die durch Phasenrotation von n·π/4 aus diesen Wahrheitstabellen TABELLE 1 und TABELLE 2 hervorgehen, wobei n ∊ {1,2,3,4,5,6,7} und/oder eine Verlaufsrichtungsumkehr der Konstellation ist.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass fp zwischen 1000 MHz und 1700 MHz liegt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass fc bei etwa 10 MHz liegt.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass fM bei etwa 120 MHz liegt.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Codepaar C1, C1'; C2, C2', das auf derselben Frequenz quadraturmoduliert ist, ein C1'; C2' digitale Daten enthält, die gemäß einer Frequenz moduliert sind, die kleiner als fc/1000 ist.
  12. Vorrichtung zum Erzeugen eines modulierten Navigationssignals (7) für die Verwendung zum Positionieren eines Empfängers (6) durch eine Abwärtsverbindung, umfassend eine Mehrzahl von pseudozufälligen Navigationscodes mit Chipraten über 0,5 MHz, die auf einer Trägerwelle mit einer Frequenz fp über 500 MHz moduliert sind, wobei diese Vorrichtung Folgendes umfasst: – eine Generatorschaltung (11) für pseudozufällige Navigationscodes, – eine Modulatorschaltung (13) durch Phasenverschiebung, die das modulierte Navigationssignal (7) auf der Trägerwelle liefert, – eine Emitterschaltung (15), die wenigstens eine Leistungsverstärkungsstufe umfasst, zum Emittieren eines Funkfrequenzsignals, das dem modulierten Navigationssignal entspricht, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulatorschaltung (13) die Aufgabe hat, auf der Trägerwelle vier pseudozufällige Navigationscodes C1, C2, C1', C2' zu modulieren, deren Frequenzen ein ganzzahliges Vielfaches von einem fc-Wert davon sind, gemäß einer konstanten 8-PSK Amplitudenmodulation mit einer Modulationsfrequenz fM wie: 8fc ≤ fMwobei fc = Max(fci) ist, wobei fci die Chipraten fc1, fc1', fc2, fc2' der Navigationscodes C1, C2, C1', C2' bedeutet, wobei jeder Wert fci so ist, dass fM = Ni·fci ist, wobei Ni eine ganze Zahl gleich oder größer als 8 ist, wobei zwei Navigationscodes C1, C1' auf der Frequenz f1 = fp – fM/8 quadraturmoduliert sind, und zwei weitere Navigationscodes C2, C2' auf der Frequenz f2 = fp + fM/8 quadraturmoduliert sind, wobei das modulierte Navigationssignal eine konstante Hüllkurve hat.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulatorschaltung (13) die Aufgabe hat, eine 8-PSK Modulation mit einer Modulationsfrequenz von fM ≤ 400 MHz zu realisieren.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulatorschaltung (13) die Aufgabe hat, eine 8-PSK Modulation mit einer Modulationsfrequenz fM ≤ 200 MHz zu realisieren.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulatorschaltung (13) die Aufgabe hat, eine in der Fresnel-Ebene konstante symmetrische 8-PSK Amplitudenmodulation zu realisieren.
  16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulatorschaltung (13) die Aufgabe hat, eine in der Fresnel-Ebene konstante asymmetrische 8-PSK Amplitudenmodulation zu realisieren.
  17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulatorschaltung (13) die Aufgabe hat, eine 8-PSK Phasenmodulation von gleich k·π/4 zu realisieren, wobei k eine ganze Zahl zwischen 1 und 8 ist.
  18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Modulatorschaltung (13) die Aufgabe hat, die vier Codes gemäß einer Wahrheitstabelle zu modulieren, die aus der folgenden Gruppe von Wahrheitstabellen ausgewählt wird: TABELLE 1
    Figure 00300001
    TABELLE 2
    Figure 00310001
    wobei P1, P2, P3, P4, P5, P6, P7, P8 die unterschiedlichen Plots und die Konstellation 8-PSK sind und TM = 1/fM ist, und gemäß weiteren Wahrheitstabellen, die durch Phasenrotation von n·π/4 aus diesen Wahrheitstabellen TABELLE 1 und TABELLE 2 hervorgehen, wobei n ∊ {1,2,3,4,5,6,7} und/oder eine Verlaufsrichtungsumkehr der Konstellation ist.
  19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass fp zwischen 1000 MHz und 1700 MHz liegt.
  20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass fc bei etwa 10 MHz liegt.
  21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass fM bei etwa 120 MHz liegt.
  22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass sie so gestaltet ist, dass in wenigstens einem Codepaar, das auf derselben Frequenz quadraturmoduliert ist, ein C1', C2' modulierte digitale Daten gemäß einer Frequenz von weniger als fc/1000 beinhaltet.
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