Demodulador Argos III compatível com sinais PTT-A2 e PTT-A3

• Main Author: José Antonio Rodrigues
• Other Authors: Marcelo Lopes de Oliveira e Souza
• Language: Portuguese
• Published: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais (INPE) 2018
• Online Access: http://urlib.net/sid.inpe.br/mtc-m21c/2018/08.01.12.38

Atualmente, o alerta prévio de desastres naturais e ambientais iminentes, a previsão acurada do clima e compreensão detalhada do status dos recursos hídricos globais são assuntos cotidianos extremamente importantes para a comunidade global. Os Serviços Nacionais de Meteorologia e Hidrologia em todo o mundo são responsáveis por fornecer essas informações, que são necessárias para a proteção do meio ambiente, desenvolvimento econômico (transporte, energia, agricultura, etc.) e a segurança da vida e da propriedade. Neste contexto, um dos serviços amplamente utilizado mundialmente é o Sistema Internacional de Coleta de Dados (International Data Collection System) que é composto por redes de satélites geoestacionários e de órbita baixa (não-geoestacionário). O INPE desenvolve e opera o Sistema Brasileiro de Coleta de Dados Ambientais (SBCDA) que é composto basicamente pelos satélites de Coleta de Dados (SCDs) 1 e 2, e Satélite Sino Brasileiro de Recursos Terrestres (CBERS) 4, e pelas cerca de 1100 Plataformas de Coleta de Dados (PCDs) distribuídas no território brasileiro, e pelas Estações Terrenas de Recepção (ETRs) em Cuiabá-MT, e Alcântara-MA, e pelo Centro de Missão (CM) no Centro Regional do Nordeste do INPE (INPE/CRN) em Natal, RN. O SBCDA opera desde 1993 utilizando uma tecnologia analógica que vem se tornando obsoleta, a qual naturalmente deverá ser substituída por sistemas digitais com decodificação e armazenamento de dados a bordo. Neste cenário, a sincronização de frequência e fase da portadora e a estimação de tempo de símbolo é de fundamental importância para a recepção correta do sinal que chega ao receptor. Portanto, foi proposto o desenvolvimento de uma solução para estas funções utilizando processamento digital de sinais através de códigos em MatLab. Para a implementação da sincronização de frequência foi utilizado um PLL Digital de segunda ordem, levando em consideração requisitos como o efeito Doppler. Para o estimador de tempo de símbolo foi utilizado o algoritmo com alimentação direta x (feedforward), o qual utiliza uma estrutura de simples implementação, uma simplificação do proposto em [16]. Também foi adotada uma solução simples de um interpolador linear para determinação do tempo de atraso. O resultado apresentado pelo sincronizador de frequência / fase foi satisfatório para operação em parte da faixa. O estimador de tempo de símbolos também apresentou resultado satisfatório para Eb/N0 na faixa de 0 a 11 dB, com uma perda menor que 0,5 dB em relação ao valor teórico. === Nowadays previous warning of impending natural and environmental disasters, accurate climate prediction, and detailed understanding of the status of global water resources are everyday issues that are extremely important to the global community. The National Meteorological and Hydrological Services throughout the world are responsible for providing this information, which is necessary for the protection of the environment, economic development (transportation, energy, agriculture, etc.) and the safety of life and property. In this context, one of the services widely used worldwide is the International Data Collection System which is composed of geostationary and low-orbit (nongeostationary) satellite networks. INPE develops and operates the Brazilian Data Collection System (BDCS), which is basically composed by the Data Collection Satellite (DCS) 1 and 2, the China-Brazilian Earth Resources Satellite (CBERS) 4, 1100+ Data Collection Platforms (DCPs) distributed in the Brazilian territory, two Receiving Ground Stations (RGS) at Cuiabá-MT, and Alcântara-MA, and one MISSION Center (MC) at the INPE Northeast Regional Center (INPE/NRC) at Natal, RN The BDCS has been operating since 1993 using an analog technology that has become obsolete and must be replaced by digital systems with on-board data decoding and storage. In this scenario, carrier frequency and phase synchronization and symbol time estimation have a fundamental importance for the correct reception of the signal arriving at the receiver. Therefore, it was proposed the development of a solution for these functions using digital signal processing using MatLab codes. For the implementation of frequency synchronization, the chosen solution uses xii a second-order Digital PLL, taking into account requirements such as the Doppler Effect. For the symbol time estimator we used the feedforward algorithm, which uses a simple implementation structure, a simplification of the one proposed in [16]. Also a simple solution of a linear interpolator was used to determine the delay time. The result presented by the frequency / phase synchronizer was satisfactory for operation in part of the range. The symbol time estimator also presented satisfactory results for Eb / N0 in the 0 to 11 dB range, with a loss of less than 0.5 dB over the theoretical value.