發(fā)布時(shí)間：2020-12-16 04:16

　　作為一種穩(wěn)定的高精度時(shí)頻標(biāo)準(zhǔn),被動(dòng)氫原子鐘目前已部署在“北斗三號(hào)”項(xiàng)目的一些核心部件之中。如今,航天導(dǎo)航定位技術(shù)正在蓬勃發(fā)展,被動(dòng)氫原子鐘的性能參數(shù)指標(biāo)也需要持續(xù)提升,而中科院上海天文臺(tái)具有完備的實(shí)驗(yàn)設(shè)施和儀器設(shè)備,為科研實(shí)驗(yàn)提供了優(yōu)良條件。針對(duì)目前被動(dòng)氫鐘的時(shí)延參數(shù)估計(jì)與氫原子躍遷信號(hào)性能尚未達(dá)到最優(yōu)的情況,本文提出了基于被動(dòng)氫鐘的時(shí)延指標(biāo)估計(jì)算法與基于系統(tǒng)信噪比尋找氫鐘最佳輸入功率點(diǎn)的方法。采用Xilinx公司所生產(chǎn)的FPGA芯片XC4VSX35,并結(jié)合中國(guó)航天研究所生產(chǎn)的B2209芯片、B9764芯片與B9243芯片,外加各個(gè)功能器件構(gòu)建成完整的數(shù)字電路系統(tǒng)模型,通過(guò)軟件仿真及硬件實(shí)現(xiàn)相結(jié)合的方式,優(yōu)化了被動(dòng)氫鐘的各參數(shù)性能指標(biāo),進(jìn)而可以有效提高被動(dòng)氫鐘的時(shí)頻精度。首先,針對(duì)傳統(tǒng)的被動(dòng)氫鐘時(shí)延估計(jì)方法在高斯隨機(jī)信號(hào)中性能低下的問(wèn)題,因此提出一種基于最小二乘樣本擬合的被動(dòng)氫鐘時(shí)延估計(jì)方法。通過(guò)給出互相關(guān)的代價(jià)函數(shù),利用sinc內(nèi)插公式與最小二乘準(zhǔn)則最小化其代價(jià)函數(shù),得到并接近于無(wú)偏的估計(jì)值,并給出算法的克拉美羅下界,再將該算法與互相關(guān)算法、基于最小均方誤差算法進(jìn)行仿真性能比較,最后... 

【文章來(lái)源】：杭州電子科技大學(xué)浙江省

【文章頁(yè)數(shù)】：67 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．２?Ｇａｌｉｌｅｏ氫原子鐘??目前，Ｓｐｅｃｔｒａｔｉｍｅ正在為Ｇａｌｉｌｅｏ衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開(kāi)發(fā)一種小于１５千克的衛(wèi)星載Ｍ原子鐘；??

并對(duì)于星載導(dǎo)航領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用場(chǎng)所，眾多國(guó)家與組織也在積極開(kāi)發(fā)被動(dòng)氫原子鐘。瑞??士的Ｓｐｅｃｔｒａｔｉｍｅ成功地為歐洲伽利略衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開(kāi)發(fā)了一個(gè)１８千克的被動(dòng)氫原子鐘，且??在２００８年與伽利略的第二個(gè)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星一起升空ｎＧ】，Ｇａｌｉｌｅｏ氫鐘如圖１．２所示。??關(guān)量??％，＇?、?．１?；；：，；??％?：、｜??圖１．２?Ｇａｌｉｌｅｏ氫原子鐘??目前，Ｓｐｅｃｔｒａｔｉｍｅ正在為Ｇａｌｉｌｅｏ衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)開(kāi)發(fā)一種小于１５千克的衛(wèi)星載Ｍ原子鐘；??俄羅斯Ｖｒｅｍｙａ－ｃｈ公司的ＶＣＨ－１００６是該公司一款被動(dòng)型氫鐘產(chǎn)品，在國(guó)際上有著很高的知??名度；俄羅斯的Ｋｖａｒｚ也有自己的無(wú)源氫鐘產(chǎn)品ＣＨ１－７６，其曾經(jīng)為俄羅斯Ｇｌｏｎａｓｓ系統(tǒng)開(kāi)發(fā)??２??

本人在中科院上海天文臺(tái)進(jìn)行聯(lián)合培養(yǎng)時(shí)所在的時(shí)頻研宄室星載氫鐘課題組擁有齊全的??被動(dòng)型氫原子鐘研發(fā)平臺(tái)與所需的測(cè)量工具，其對(duì)于被動(dòng)型氫原子鐘的相關(guān)理論研究也十分??完善，實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)和測(cè)試技術(shù)成熟，中科院上海天文臺(tái)所生產(chǎn)的星載氫原子鐘如圖１．３所示。??＊?＾?１＾４??｜｜＃＿?＇?＿?＇?＊??Ａ?ｉｎｒａＭｉｆ?ｉ；?卜??—?ｆｔ—??ｌ＾ＳＭＵｉｔｆａＳＳｉＳ?道丄一?ｍ???ｍ．??、??圖１．３中科院上海天文臺(tái)所生產(chǎn)的星載氫原子鐘??１．１．２氫原子鐘的應(yīng)用??氫原子鐘具有十分廣泛的使用場(chǎng)景，也具有著重要的國(guó)防應(yīng)用和高商業(yè)價(jià)值。主要應(yīng)用??包括：??１．

【參考文獻(xiàn)】：
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