基于北斗/GPS的多功能時統(tǒng)終端設計
發(fā)布時間：2021-10-25 22:44
時間和頻率是科研試驗測量系統(tǒng)需要的十分重要的參數。試驗場的時統(tǒng)系統(tǒng)要求在科研試驗中為測量控制設備提供統(tǒng)一的、規(guī)范的時間和頻率信息,還可提供重要時刻的時間標識等信號。目前,國內大部分試驗場所采用的主要授時方式仍然為GPS衛(wèi)星授時。在近些年,我國自主研制的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)取得了飛速發(fā)展,應用領域不斷拓展。從科研試驗的安全性和可靠性方面考慮,同時結合原有一些時統(tǒng)設備在實際工作中表現出來的一些不足,本文對采用雙模授時及集成多種功能的時統(tǒng)終端進行了設計研究。本文先介紹了試驗場時統(tǒng)系統(tǒng)的基本結構組成,闡述了當前主流授時方式的類別和技術發(fā)展現狀,并對北斗及衛(wèi)星授時技術原理做了相關研究分析。通過對幾種授時技術的比較,本文采用北斗和GPS雙模授時技術,同時提出了以微處理器和可編程邏輯器件為核心處理模塊的系統(tǒng)總體方案設計。然后圍繞系統(tǒng)各模塊的實現功能,詳細闡述了其具體設計思路,主要包括硬件選型、電路設計以及軟件設計等。詳細說明了核心處理模塊的外圍硬件電路以及微處理器的主程序設計,分析說明了BDC碼產生模塊的設計原理,給出了可編程邏輯器件和微處理器程序的具體實現方法。最后對系統(tǒng)進行了功能和指標測試,從測試結...
【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：61 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖1.1時統(tǒng)系統(tǒng)的組成
- 3 -Fig. 1.2 Structure of time system of test site前授時的主要方式有：無線電方式授時、網絡方式授時、衛(wèi)星方式授時、式授時等。無線電方式授時，主要包括短波頻率授時、長波頻率授時；網絡為 NTP 網絡授時和 PTP 網絡授時；衛(wèi)星方式授時，主要包括 GPS 授時、GL北斗授時；標準時間碼方式授時，可細分為 IRIG-A 碼授時、IRIG-B 碼授 碼授時。1）無線電授時
基于北斗/GPS 的多功能時統(tǒng)終端設計BPM 短波授時是世界上最早研究使用的無線電授時方法，由于其信號覆蓋范圍廣、發(fā)射接收裝置簡單、價格低廉、用戶使用方便，還具有戰(zhàn)時頑存性等特點，因此至今仍然被許多國家所采用。短波授時顧名思義，就是利用短波電波傳遞時間、頻率的標準信號，頻率為 3～30MHz 之間。根據傳播路徑區(qū)分，短波授時可分為天波授時和地波授時，雖然地波授時的信號穩(wěn)定度相對好些，但只能在約百公里范圍內使用，而天波授時依靠電離層的反射進行傳播，范圍更廣，因此通常主要使用天波授時，如圖 1.3 所示。早在1910 年，法國和德國最先利用短波無線電臺進行時間信號的發(fā)播，開創(chuàng)了利用短波無線電信號授時的新時期。隨后，世界各國也陸續(xù)建立短波授時臺，開展了相關的授時服務。我國的短波授時臺在上世紀 70 年代初建設完成，80 年代初正式被批準開始短波授時服務，呼號 BPM。1995 年實施首次升級改造，采用固態(tài)發(fā)射機替換電子管發(fā)射機；2014年進行第二次升級改造，數據調整采用副載波，同時增加了時碼數據發(fā)播功能[3]。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Progress and performance evaluation of Bei Dou global navigation satellite system: Data analysis based on BDS-3 demonstration system[J]. Yuanxi YANG,Yangyin XU,Jinlong LI,Cheng YANG. Science China（Earth Sciences）. 2018(05)
[2]用現場可編程門陣列設計IRIG-B碼信號產生器[J]. 范曉東,王宇,陳偉. 導航定位學報. 2016(03)
[3]基于NTP協(xié)議的物聯(lián)網時間同步設備的設計與實現[J]. 肖蕾,崔建峰. 邵陽學院學報(自然科學版). 2016(03)
[4]基于PTP協(xié)議的提高工業(yè)以太網時鐘同步精度的方法研究[J]. 卓巖,白濤. 化工自動化及儀表. 2016(09)
[5]基于PTP協(xié)議的分布式數據采集系統(tǒng)可行性分析[J]. 顧小萍,譚躍剛,吳浩然. 艦船電子工程. 2016(06)
[6]NTP和PTP協(xié)議的時間同步誤差分析[J]. 陳希,滕玲,高強,汪洋,王妙心,鄭寶. 宇航計測技術. 2016(03)
[7]北斗RNSS-RDSS組合模糊度解算方法[J]. 趙姣姣,曲江華,袁洪. 測繪學報. 2016(04)
[8]基于FPGA的IRIG-B編解碼設計與實現[J]. 田園,李大鵬,蒲愷,李玉發(fā). 計算機測量與控制. 2016(03)
[9]Measuring Absolute Delay of RNSS Signal Channel Using Digital Envelope Detection[J]. 崔小準,李懿,武向軍,陳宇,樊永軍. Journal of Donghua University（English Edition）. 2013(02)
[10]BPL授時發(fā)播系統(tǒng)天線物理特性的研究[J]. 劉建國,高萬明,陳廣林. 現代電子技術. 2012(09)
碩士論文
[1]GPS/北斗授時系統(tǒng)軟件的設計與實現[D]. 楊玉婷.重慶大學 2013
[2]基于北斗二號/GPS授時的靶場時間統(tǒng)一系統(tǒng)設計[D]. 龔小維.南京理工大學 2013
[3]基于PTP協(xié)議的高精度網絡時間同步系統(tǒng)的設計與實現[D]. 李紅亮.天津大學 2012
[4]基于FPGA的IRIG-B碼解碼設計[D]. 張明迪.哈爾濱工程大學 2011
[5]基于以太網的網絡化時間統(tǒng)一系統(tǒng)的研究及實現[D]. 王康.中國科學院研究生院（國家授時中心） 2010
[6]基于FPGA的靶場時間統(tǒng)一系統(tǒng)[D]. 楊蕾.中國科學院研究生院（國家授時中心） 2004
本文編號：3458302
【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數】：61 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖1.1時統(tǒng)系統(tǒng)的組成
- 3 -Fig. 1.2 Structure of time system of test site前授時的主要方式有：無線電方式授時、網絡方式授時、衛(wèi)星方式授時、式授時等。無線電方式授時，主要包括短波頻率授時、長波頻率授時；網絡為 NTP 網絡授時和 PTP 網絡授時；衛(wèi)星方式授時，主要包括 GPS 授時、GL北斗授時；標準時間碼方式授時，可細分為 IRIG-A 碼授時、IRIG-B 碼授 碼授時。1）無線電授時
基于北斗/GPS 的多功能時統(tǒng)終端設計BPM 短波授時是世界上最早研究使用的無線電授時方法，由于其信號覆蓋范圍廣、發(fā)射接收裝置簡單、價格低廉、用戶使用方便，還具有戰(zhàn)時頑存性等特點，因此至今仍然被許多國家所采用。短波授時顧名思義，就是利用短波電波傳遞時間、頻率的標準信號，頻率為 3～30MHz 之間。根據傳播路徑區(qū)分，短波授時可分為天波授時和地波授時，雖然地波授時的信號穩(wěn)定度相對好些，但只能在約百公里范圍內使用，而天波授時依靠電離層的反射進行傳播，范圍更廣，因此通常主要使用天波授時，如圖 1.3 所示。早在1910 年，法國和德國最先利用短波無線電臺進行時間信號的發(fā)播，開創(chuàng)了利用短波無線電信號授時的新時期。隨后，世界各國也陸續(xù)建立短波授時臺，開展了相關的授時服務。我國的短波授時臺在上世紀 70 年代初建設完成，80 年代初正式被批準開始短波授時服務，呼號 BPM。1995 年實施首次升級改造，采用固態(tài)發(fā)射機替換電子管發(fā)射機；2014年進行第二次升級改造，數據調整采用副載波，同時增加了時碼數據發(fā)播功能[3]。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Progress and performance evaluation of Bei Dou global navigation satellite system: Data analysis based on BDS-3 demonstration system[J]. Yuanxi YANG,Yangyin XU,Jinlong LI,Cheng YANG. Science China（Earth Sciences）. 2018(05)
[2]用現場可編程門陣列設計IRIG-B碼信號產生器[J]. 范曉東,王宇,陳偉. 導航定位學報. 2016(03)
[3]基于NTP協(xié)議的物聯(lián)網時間同步設備的設計與實現[J]. 肖蕾,崔建峰. 邵陽學院學報(自然科學版). 2016(03)
[4]基于PTP協(xié)議的提高工業(yè)以太網時鐘同步精度的方法研究[J]. 卓巖,白濤. 化工自動化及儀表. 2016(09)
[5]基于PTP協(xié)議的分布式數據采集系統(tǒng)可行性分析[J]. 顧小萍,譚躍剛,吳浩然. 艦船電子工程. 2016(06)
[6]NTP和PTP協(xié)議的時間同步誤差分析[J]. 陳希,滕玲,高強,汪洋,王妙心,鄭寶. 宇航計測技術. 2016(03)
[7]北斗RNSS-RDSS組合模糊度解算方法[J]. 趙姣姣,曲江華,袁洪. 測繪學報. 2016(04)
[8]基于FPGA的IRIG-B編解碼設計與實現[J]. 田園,李大鵬,蒲愷,李玉發(fā). 計算機測量與控制. 2016(03)
[9]Measuring Absolute Delay of RNSS Signal Channel Using Digital Envelope Detection[J]. 崔小準,李懿,武向軍,陳宇,樊永軍. Journal of Donghua University（English Edition）. 2013(02)
[10]BPL授時發(fā)播系統(tǒng)天線物理特性的研究[J]. 劉建國,高萬明,陳廣林. 現代電子技術. 2012(09)
碩士論文
[1]GPS/北斗授時系統(tǒng)軟件的設計與實現[D]. 楊玉婷.重慶大學 2013
[2]基于北斗二號/GPS授時的靶場時間統(tǒng)一系統(tǒng)設計[D]. 龔小維.南京理工大學 2013
[3]基于PTP協(xié)議的高精度網絡時間同步系統(tǒng)的設計與實現[D]. 李紅亮.天津大學 2012
[4]基于FPGA的IRIG-B碼解碼設計[D]. 張明迪.哈爾濱工程大學 2011
[5]基于以太網的網絡化時間統(tǒng)一系統(tǒng)的研究及實現[D]. 王康.中國科學院研究生院（國家授時中心） 2010
[6]基于FPGA的靶場時間統(tǒng)一系統(tǒng)[D]. 楊蕾.中國科學院研究生院（國家授時中心） 2004
本文編號：3458302
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