本文關(guān)鍵詞：基于GPS時鐘同步系統(tǒng)的實現(xiàn)與應(yīng)用

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【摘要】：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,高精度的時鐘同步系統(tǒng)廣泛運用于各個領(lǐng)域,尤其在國防領(lǐng)域中,時鐘同步至關(guān)重要�；ヂ�(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展,時鐘同步也必不可少,NTP時鐘同步被廣泛使用,網(wǎng)絡(luò)上的各臺計算機可以利用NTP服務(wù)器進行時鐘調(diào)整,從而實現(xiàn)計算機之間的時鐘同步。然而NTP授時精度有限,無法滿足所有的授時需求。本文利用GPS設(shè)計了一套時鐘同步系統(tǒng),從而提高授時精度。 本文主要研究了GPS時鐘同步的相關(guān)原理,結(jié)合GPS時鐘同步原理,設(shè)計和實現(xiàn)了一套時鐘同步系統(tǒng),并將GPS時鐘同步系統(tǒng)運用于雷達時標(biāo)評測系統(tǒng)中。本文完成的主要工作如下： 首先研究了GPS時鐘同步的相關(guān)原理、GPS系統(tǒng)的組成以及GPS的時鐘同步的實現(xiàn)方式,并結(jié)合GPS接收機設(shè)計了GPS時鐘同步系統(tǒng)。其次,在GPS時鐘同步系統(tǒng)的設(shè)計基礎(chǔ)上,對GPS時鐘同步系統(tǒng)進行模塊劃分。在該時鐘同步系統(tǒng)中,使用了最小二乘法處理高精度時間,并對GPS時鐘同步系統(tǒng)進行相應(yīng)的優(yōu)化。GPS時鐘同步系統(tǒng)采用脈沖同步方式,利用GPS接收機提供的秒脈沖,通過示波器觀測GPS脈沖和響應(yīng)GPS脈沖中斷的時延,表明GPS時鐘同步系統(tǒng)精度為20us。最后,通過GPS時鐘同步系統(tǒng)測量了NTP授時精度,測量結(jié)果表明NTP授時精度為10毫秒級,然而在雷達時標(biāo)評測系統(tǒng)中,需要時間精度為0.1毫秒級,NTP的時間精度無法滿足,需要利用GPS時鐘同步系統(tǒng)獲取更高精度的時間。利用GPS時鐘同步系統(tǒng),雷達時標(biāo)評測系統(tǒng)通過統(tǒng)計所有雷達掃描目標(biāo)時刻與預(yù)估掃描目標(biāo)時刻的時間差,評估雷達時標(biāo)設(shè)備。
【關(guān)鍵詞】：GPS 時鐘同步 最小二乘法 脈沖同步 NTP
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P228.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 時間和時間的計量方法9-10
• 1.2 時鐘同步相關(guān)技術(shù)的發(fā)展10-11
• 1.3 研究目的及意義11-12
• 1.4 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.5 論文計劃13-14
• 第二章 GPS系統(tǒng)和GPS時鐘同步相關(guān)技術(shù)研究14-19
• 2.1 GPS系統(tǒng)介紹14-16
• 2.1.1 GPS系統(tǒng)組成14-16
• 2.2 GPS時鐘同步技術(shù)16
• 2.3 GPS時鐘同步實現(xiàn)方式16-18
• 2.3.1 串行同步方式16-17
• 2.3.2 脈沖同步方式17-18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第三章 GPS時鐘同步設(shè)計方案19-25
• 3.1 GPS時鐘同步原理19-20
• 3.2 GPS時鐘同步系統(tǒng)總體構(gòu)思和設(shè)計20-23
• 3.3 GPS接收機選型23-24
• 3.4 本章小結(jié)24-25
• 第四章 GPS時鐘同步設(shè)計系統(tǒng)的實現(xiàn)25-40
• 4.1 GPS時鐘同步模塊的實現(xiàn)25
• 4.2 串口驅(qū)動模塊25-30
• 4.2.1 串口RS-23225-26
• 4.2.2 GPS脈沖串口驅(qū)動26-28
• 4.2.3 加貼時間28-29
• 4.2.4 精度測量29-30
• 4.3 GPS報文解析模塊30-33
• 4.3.1 GPS報文輸入語句31
• 4.3.2 GPS報文輸出語句31-32
• 4.3.3 GPS報文模塊解析32-33
• 4.4 時間比對模塊33-36
• 4.4.1 時間對比模塊簡介33
• 4.4.2 時間對比原理33-34
• 4.4.3 最小二乘法34-35
• 4.4.4 多次最小二乘法35-36
• 4.4.5 最小二乘法平移法36
• 4.5 應(yīng)用模塊36-39
• 4.5.1 應(yīng)用模塊介紹36
• 4.5.2 模塊構(gòu)建36-38
• 4.5.3 性能改進38-39
• 4.6 本章小結(jié)39-40
• 第五章 GPS時鐘同步的應(yīng)用40-60
• 5.1 NTP授時精度測量40-44
• 5.1.1 NTP簡介40
• 5.1.2 NTP授時原理40-41
• 5.1.3 NTP授時誤差分析41-42
• 5.1.4 NTP授時測量系統(tǒng)42
• 5.1.5 NTP授時精度測量原理42-43
• 5.1.6 NTP授時精度測量系統(tǒng)43
• 5.1.7 實驗結(jié)果分析43-44
• 5.1.8 實驗結(jié)論44
• 5.2 雷達時標(biāo)評測系統(tǒng)44-59
• 5.2.1 雷達時標(biāo)評測簡介44-45
• 5.2.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)45-46
• 5.2.3 雷達時標(biāo)系統(tǒng)設(shè)計46-55
• 5.2.4 系統(tǒng)測試55-59
• 5.3 本章小結(jié)59-60
• 第六章 總結(jié)與展望60-61
• 6.1 工作總結(jié)60
• 6.2 展望60-61
• 參考文獻61-63
• 致謝63-64
• 作者攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄64

【參考文獻】

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本文編號：690452