本文關(guān)鍵詞：衛(wèi)星授時校頻系統(tǒng)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 現(xiàn)代科技的發(fā)展對時間和頻率基準(zhǔn)提出了越來越高的要求。如何獲得高精度的時間以及如何保持精確的時間同步,是實現(xiàn)高準(zhǔn)確度頻率源的關(guān)鍵問題。目前,采用衛(wèi)星時鐘源同步本地時鐘的技術(shù)已成為國內(nèi)外產(chǎn)生高精度和高穩(wěn)定時鐘的主流方法之一。該技術(shù)的核心思想是:在衛(wèi)星傳輸正常時,用衛(wèi)星時鐘校正本地時鐘;衛(wèi)星信號不穩(wěn)定時,則由本地時鐘代替衛(wèi)星時鐘工作。本文結(jié)合具體國情、利用我國具有自主產(chǎn)權(quán)的北斗系統(tǒng),研究了一種GPS與北斗相結(jié)合的雙模衛(wèi)星授時、校頻儀器。 本文首先闡述了衛(wèi)星雙模授時技術(shù)的原理,并對GPS和北斗系統(tǒng)的授時精度進行了測試。通過分析測試數(shù)據(jù),驗證了GPS和北斗系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號用作CDMA移動通信系統(tǒng)基站定時基準(zhǔn)的可行性。接著,在分析外部時間基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,提出了一種利用衛(wèi)星系統(tǒng)時間服務(wù)功能、通過接收機提取秒脈沖信號、并將兩個標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號進行性能選優(yōu)后獲得的秒脈沖信號作為基準(zhǔn)來校正本地晶振輸出頻率的方案。 最后,以FPGA可編程邏輯器件為核心,對校頻系統(tǒng)的各功能模塊進行了詳細設(shè)計。文中給出了具體電路原理和時序邏輯圖表;在EDA開發(fā)平臺下,用VHDL語言對主要功能進行了仿真,并完成代碼下載和軟硬件聯(lián)機調(diào)試。本文采用了基于數(shù)字移相技術(shù)的時間間隔測量方法和基于數(shù)字鎖相環(huán)的頻率測量方法。在測得數(shù)據(jù)并計算得到校正控制字后,設(shè)計了秒脈沖校正方案,利用PI調(diào)節(jié)器對晶振頻率進行了校準(zhǔn)和鎖定,將本地晶振的頻率準(zhǔn)確度從1E-10校正到了1E-11。實驗結(jié)果表明,校準(zhǔn)后晶體振蕩器的準(zhǔn)確度明顯優(yōu)于校準(zhǔn)前的準(zhǔn)確度。本系統(tǒng)采用實用方便的方法將晶體振蕩器校準(zhǔn)到了預(yù)期的指標(biāo)。
【關(guān)鍵詞】：北斗系統(tǒng) GPS系統(tǒng) 時間間隔測量 頻率校準(zhǔn) 時間同步
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：V423.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題背景及研究意義11-12
• 1.2 時間統(tǒng)一系統(tǒng)12-15
• 1.2.1 國家時間頻率基準(zhǔn)12-13
• 1.2.2 授時臺13
• 1.2.3 定時校頻接收機13
• 1.2.4 頻率標(biāo)準(zhǔn)13-14
• 1.2.5 時碼產(chǎn)生器14
• 1.2.6 時碼分配放大器14
• 1.2.7 用戶14-15
• 1.3 校頻方法及原理15-16
• 1.3.1 GPS 校頻15-16
• 1.3.2 “北斗一號”校頻16
• 1.4 授時和校頻技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.5 論文的主要工作及結(jié)構(gòu)安排17-19
• 1.5.1 本文所做工作17-18
• 1.5.2 論文的內(nèi)容安排18-19
• 第2章 GPS/北斗雙模授時技術(shù)19-29
• 2.1 GPS 授時原理19-23
• 2.1.1 單站法20-21
• 2.1.2 飛越法21-22
• 2.1.3 單星共視法22
• 2.1.4 多星共視法22
• 2.1.5 多星跟蹤法22-23
• 2.2 “北斗一號”授時原理23-25
• 2.2.1 單向授時法23-24
• 2.2.2 雙向授時法24
• 2.2.3 單向授時和雙向授時的比較24-25
• 2.3 GPS/北斗雙模授時25-26
• 2.4 GPS/北斗授時精度測試26-29
• 第3章 系統(tǒng)的總體研究設(shè)計29-39
• 3.1 總體方案29-32
• 3.2 系統(tǒng)的硬件方案選擇32-37
• 3.2.1 高穩(wěn)晶振頻率標(biāo)準(zhǔn)32-33
• 3.2.2 外部時間基準(zhǔn)33-34
• 3.2.3 測量和校正模塊34-35
• 3.2.4 主控制器35-37
• 3.3 軟件設(shè)計流程37-39
• 第4章 系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計39-67
• 4.1 FPGA 的設(shè)計流程39-42
• 4.2 功能模塊設(shè)計42-67
• 4.2.1 時間間隔測量42-46
• 4.2.2 秒脈沖校正46-49
• 4.2.4 頻率測量49-54
• 4.2.5 頻率校正54-60
• 4.2.6 頻率發(fā)生器設(shè)計60-67
• 第5章 實驗數(shù)據(jù)分析及處理67-71
• 5.1 壓控晶體振蕩器及頻率特性測試67-68
• 5.1.1 晶振指標(biāo)測量67
• 5.1.2 壓控晶振特性分析及處理67-68
• 5.2 GPS 秒脈沖信號分析及處理68-70
• 5.3 實驗結(jié)果70-71
• 結(jié)論71-73
• 參考文獻73-77
• 致謝77-78
• 附錄A (攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的論文和參與的課題)78-79
• 附錄B (校頻系統(tǒng)原理圖)79-82

【參考文獻】

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本文編號：383402