基于北斗二號/GPS授時的靶場時間統(tǒng)一系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間:2022-01-26 14:30
精確的坐標系統(tǒng)和時間系統(tǒng)是靶場測試的基本前提,靶場時統(tǒng)要求在靶場試驗中為靶場測試設(shè)備提供統(tǒng)一的精確時間信息,還提供必需的時間標記或約定的時間控制信號。目前,國內(nèi)大部分靶場仍然以美國GPS衛(wèi)星授時作為主要授時基準,從國防科研試驗的安全性和可靠性出發(fā),結(jié)合2012年我國北斗二號衛(wèi)星導航系統(tǒng)實現(xiàn)亞太地區(qū)無源服務(wù),本論文對基于北斗二號/GPS雙模授時的靶場時統(tǒng)技術(shù)進行了研究設(shè)計。本文闡述了授時、定時技術(shù)的種類、發(fā)展以及靶場時統(tǒng)基本組成和關(guān)鍵技術(shù)指標,并對北斗一號、二號及GPS衛(wèi)星授時和定時技術(shù)原理做了相關(guān)研究分析。結(jié)合實際工程項目,使用成熟的FPGA技術(shù)設(shè)計了基于北斗二號/GPS雙模衛(wèi)星授時和IRIG-B (DC)碼有線授時的靶場時統(tǒng)的硬件及軟件。通過外置開關(guān)實現(xiàn)多冗余授時模式的切換,利用授時信號完好性判別算法保證授時源輸出的有效性,自守時設(shè)計進一步提高了系統(tǒng)可靠性。同時還研究了IRIG-B碼編解碼原理,并用Verilog HDL編程實現(xiàn)。采用基于數(shù)字延遲鎖相環(huán)(DLL)技術(shù)的延遲時間測量算法,實現(xiàn)本地時間與授時源的高精度同步。接口部分實現(xiàn)1PPS秒脈沖、串口時間報文(RS-485)和IRIG...
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外時統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.1 授時、定時技術(shù)的種類
1.2.2 衛(wèi)星授時、定時技術(shù)的發(fā)展
1.3 主要工作及論文結(jié)構(gòu)
1.3.1 本文主要工作
1.3.2 論文結(jié)構(gòu)安排
2 時統(tǒng)系統(tǒng)概述
2.1 時間標準
2.2 靶場時統(tǒng)基本組成
2.3 時統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)指標
2.3.1 時間同步誤差
2.3.2 頻率標準
2.4 衛(wèi)星授時原理
2.4.1 GPS衛(wèi)星授時技術(shù)原理
2.4.2 北斗衛(wèi)星授時技術(shù)原理
2.5 本章小結(jié)
3 基于北斗二號/GPS時統(tǒng)方案設(shè)計
3.1 系統(tǒng)可靠性與授時冗余度方案設(shè)計
3.2 系統(tǒng)整體設(shè)計
3.2.1 衛(wèi)星授時接收機部分
3.2.2 主處理芯片的選擇
3.2.3 定時及短期自守時技術(shù)
3.2.4 時統(tǒng)輸出接口
3.3 本章小結(jié)
4 時統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn)
4.1 北斗二號/GPS接收模塊
4.1.1 接收模塊關(guān)鍵指標及管腳信息
4.1.2 北斗二號/GPS接收天線
4.1.3 北斗二號與GPS授時衛(wèi)星選擇
4.2 數(shù)據(jù)處理模塊
4.2.1 FPGA芯片選型
4.2.2 FPGA主串配置電路設(shè)計
4.2.3 高穩(wěn)晶振的選擇及參數(shù)分析
4.3 分布式電源設(shè)計
4.4 數(shù)據(jù)接口電路設(shè)計
4.5 本章小結(jié)
5 軟件部分設(shè)計與實現(xiàn)
5.1 時鐘處理電路設(shè)計
5.2 接收機時間處理部分
5.2.1 接收機模塊初始化配置
5.2.2 時間提取及時間報文輸出設(shè)計
5.3 B碼調(diào)制與解調(diào)部分
5.3.1 標準時間碼及IRIG-B時間碼原理
5.3.2 B碼編碼設(shè)計
5.3.3 B碼解碼設(shè)計
5.4 授時模式選擇與自守時設(shè)計
5.5 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)總體測試及誤差分析
6.1 北斗二號/GPS接收模塊測試
6.2 時統(tǒng)輸出結(jié)果測試
6.2.1 串口時間報文輸出
6.2.2 B碼輸出
6.3 時統(tǒng)關(guān)鍵指標測試方法
6.3.1 同步誤差測試
6.3.2 頻率標準測試
6.4 時統(tǒng)誤差分析
7 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]世界主要幾種衛(wèi)星導航系統(tǒng)的性能對比[J]. 周鵬,茹東生,趙時. 中國科技信息. 2012(12)
[2]IRIG-B碼在時間同步系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 邴志光,束坤,顧燕飛. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(07)
[3]GLONASS與GPS在時間上的統(tǒng)一[J]. 姬云鵬,吳玉斌,宗明杰. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2011(08)
[4]北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)簡介[J]. 全球定位系統(tǒng). 2010(05)
[5]IRIG-B碼的產(chǎn)生與解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 劉明波,耿文建,華安,劉艷. 國外電子測量技術(shù). 2010(05)
[6]北斗衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)態(tài)勢與發(fā)展簡述[J]. 李中良. 商場現(xiàn)代化. 2010(04)
[7]基于FPGA的作戰(zhàn)系統(tǒng)時統(tǒng)設(shè)計[J]. 郭峰. 電子技術(shù). 2009(10)
[8]GPS測量原理及應(yīng)用簡介[J]. 吳朝陽,許志華. 科教文匯(上旬刊). 2009(06)
[9]加速應(yīng)用進程開創(chuàng)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)用新紀元[J]. 佟海旭. 全球定位系統(tǒng). 2008(03)
[10]高頻PCB中EMI問題的研究[J]. 邵清亮,張振川,李樹良. 沈陽航空工業(yè)學院學報. 2004(04)
碩士論文
[1]基于TDC-GP1的馴服晶振系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 施展.西安科技大學 2011
[2]基于北斗/GPS雙模授時的電力系統(tǒng)時間同步技術(shù)研究[D]. 郭彬.湖南大學 2010
[3]時間統(tǒng)一技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 劉凱.西安電子科技大學 2010
[4]北斗衛(wèi)星通信授時系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用[D]. 王泉.西北大學 2009
[5]靶場時統(tǒng)設(shè)計[D]. 黃賽帥.南京理工大學 2009
[6]彈藥靶場實驗用的時統(tǒng)系統(tǒng)技術(shù)研究[D]. 吳坤.中北大學 2009
[7]FPGA中CLB電路的設(shè)計研究[D]. 朱赤駒.電子科技大學 2009
[8]高分辨率時間間隔測量儀設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 余力.西安電子科技大學 2009
[9]偽衛(wèi)星技術(shù)在北斗系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 楊文文.哈爾濱工程大學 2009
[10]基于GPS的DMB-TH單頻網(wǎng)時間同步系統(tǒng)研究[D]. 易雄書.西南交通大學 2008
本文編號:3610653
【文章來源】:南京理工大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:71 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 論文研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外時統(tǒng)研究現(xiàn)狀
1.2.1 授時、定時技術(shù)的種類
1.2.2 衛(wèi)星授時、定時技術(shù)的發(fā)展
1.3 主要工作及論文結(jié)構(gòu)
1.3.1 本文主要工作
1.3.2 論文結(jié)構(gòu)安排
2 時統(tǒng)系統(tǒng)概述
2.1 時間標準
2.2 靶場時統(tǒng)基本組成
2.3 時統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)指標
2.3.1 時間同步誤差
2.3.2 頻率標準
2.4 衛(wèi)星授時原理
2.4.1 GPS衛(wèi)星授時技術(shù)原理
2.4.2 北斗衛(wèi)星授時技術(shù)原理
2.5 本章小結(jié)
3 基于北斗二號/GPS時統(tǒng)方案設(shè)計
3.1 系統(tǒng)可靠性與授時冗余度方案設(shè)計
3.2 系統(tǒng)整體設(shè)計
3.2.1 衛(wèi)星授時接收機部分
3.2.2 主處理芯片的選擇
3.2.3 定時及短期自守時技術(shù)
3.2.4 時統(tǒng)輸出接口
3.3 本章小結(jié)
4 時統(tǒng)硬件設(shè)計與實現(xiàn)
4.1 北斗二號/GPS接收模塊
4.1.1 接收模塊關(guān)鍵指標及管腳信息
4.1.2 北斗二號/GPS接收天線
4.1.3 北斗二號與GPS授時衛(wèi)星選擇
4.2 數(shù)據(jù)處理模塊
4.2.1 FPGA芯片選型
4.2.2 FPGA主串配置電路設(shè)計
4.2.3 高穩(wěn)晶振的選擇及參數(shù)分析
4.3 分布式電源設(shè)計
4.4 數(shù)據(jù)接口電路設(shè)計
4.5 本章小結(jié)
5 軟件部分設(shè)計與實現(xiàn)
5.1 時鐘處理電路設(shè)計
5.2 接收機時間處理部分
5.2.1 接收機模塊初始化配置
5.2.2 時間提取及時間報文輸出設(shè)計
5.3 B碼調(diào)制與解調(diào)部分
5.3.1 標準時間碼及IRIG-B時間碼原理
5.3.2 B碼編碼設(shè)計
5.3.3 B碼解碼設(shè)計
5.4 授時模式選擇與自守時設(shè)計
5.5 本章小結(jié)
6 系統(tǒng)總體測試及誤差分析
6.1 北斗二號/GPS接收模塊測試
6.2 時統(tǒng)輸出結(jié)果測試
6.2.1 串口時間報文輸出
6.2.2 B碼輸出
6.3 時統(tǒng)關(guān)鍵指標測試方法
6.3.1 同步誤差測試
6.3.2 頻率標準測試
6.4 時統(tǒng)誤差分析
7 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻
【參考文獻】:
期刊論文
[1]世界主要幾種衛(wèi)星導航系統(tǒng)的性能對比[J]. 周鵬,茹東生,趙時. 中國科技信息. 2012(12)
[2]IRIG-B碼在時間同步系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 邴志光,束坤,顧燕飛. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2012(07)
[3]GLONASS與GPS在時間上的統(tǒng)一[J]. 姬云鵬,吳玉斌,宗明杰. 數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2011(08)
[4]北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)簡介[J]. 全球定位系統(tǒng). 2010(05)
[5]IRIG-B碼的產(chǎn)生與解調(diào)系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 劉明波,耿文建,華安,劉艷. 國外電子測量技術(shù). 2010(05)
[6]北斗衛(wèi)星定位導航系統(tǒng)態(tài)勢與發(fā)展簡述[J]. 李中良. 商場現(xiàn)代化. 2010(04)
[7]基于FPGA的作戰(zhàn)系統(tǒng)時統(tǒng)設(shè)計[J]. 郭峰. 電子技術(shù). 2009(10)
[8]GPS測量原理及應(yīng)用簡介[J]. 吳朝陽,許志華. 科教文匯(上旬刊). 2009(06)
[9]加速應(yīng)用進程開創(chuàng)北斗衛(wèi)星系統(tǒng)應(yīng)用新紀元[J]. 佟海旭. 全球定位系統(tǒng). 2008(03)
[10]高頻PCB中EMI問題的研究[J]. 邵清亮,張振川,李樹良. 沈陽航空工業(yè)學院學報. 2004(04)
碩士論文
[1]基于TDC-GP1的馴服晶振系統(tǒng)的研究與設(shè)計[D]. 施展.西安科技大學 2011
[2]基于北斗/GPS雙模授時的電力系統(tǒng)時間同步技術(shù)研究[D]. 郭彬.湖南大學 2010
[3]時間統(tǒng)一技術(shù)研究及應(yīng)用[D]. 劉凱.西安電子科技大學 2010
[4]北斗衛(wèi)星通信授時系統(tǒng)設(shè)計及應(yīng)用[D]. 王泉.西北大學 2009
[5]靶場時統(tǒng)設(shè)計[D]. 黃賽帥.南京理工大學 2009
[6]彈藥靶場實驗用的時統(tǒng)系統(tǒng)技術(shù)研究[D]. 吳坤.中北大學 2009
[7]FPGA中CLB電路的設(shè)計研究[D]. 朱赤駒.電子科技大學 2009
[8]高分辨率時間間隔測量儀設(shè)計與實現(xiàn)[D]. 余力.西安電子科技大學 2009
[9]偽衛(wèi)星技術(shù)在北斗系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 楊文文.哈爾濱工程大學 2009
[10]基于GPS的DMB-TH單頻網(wǎng)時間同步系統(tǒng)研究[D]. 易雄書.西南交通大學 2008
本文編號:3610653
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