本文關鍵詞：百米量級時頻信號傳遞與恢復方法研究

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【摘要】：在時頻信號傳輸領域,幾十至幾千千米的長距離傳輸一般采用無線或者光纖,而幾米到幾千米的中短距離傳輸一般采用同軸電纜。然而,由于導體本身特性和線纜結構局限,同軸電纜會造成時頻信號精度不同程度降低。對于百米以下短距離傳輸,時頻信號精度降低較少。但當達到百米以上、幾千米以下中距離傳輸時,時頻信號質量下降嚴重,尤其是頻率信號可能出現(xiàn)無法被有效識別的情況。采用同軸電纜在中短距離傳輸時頻信號時,為了提高傳輸信號的精度,傳統(tǒng)做法是將信號傳輸路徑時延作為系統(tǒng)誤差進行修正。由于測量手段和使用環(huán)境不同,對路徑時延的測量往往無法達到預期效果,從而影響用戶獲得的時間信號精度。因此,論文有針對性的提出了基于同軸電纜的時頻信號高精度傳遞和恢復方法,并研制了樣機進行驗證。首先研究了同軸電纜的傳輸特性,指出了這些特性對矩形脈沖信號產(chǎn)生的具體影響。然后著重研究了基于電纜的時間信號雙向傳遞原理和高精度恢復原理。在此基礎之上,提出了基于同軸電纜百米量級時頻信號傳遞與恢復方法。為此,專門設計開發(fā)了時間頻率信號恢復板以及控制中心軟件,最終研制出了原理驗證樣機。最后,設計性能測試分析系統(tǒng),對樣機輸出的時頻信號穩(wěn)定度和準確性進行了測量和分析,并測試了電纜中斷情況下的保持性能。實驗結果表明,提出的基于同軸電纜百米量級傳遞和恢復時頻信號方法切實可行。通過對測量數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn),利用該方法將時頻信號傳遞300m距離后,時間信號的準確度在125ps以內,信號波動控制在500ps內,頻率信號1s穩(wěn)定度為3.62e-12,1000s穩(wěn)定度為9.00e-13,1000s頻率偏差為2.50e-12。利用該方法,不但實現(xiàn)了時頻信號高精度傳輸,而且系統(tǒng)具有一定的保持功能。輸入信號的短時間中斷不會影響輸出信號,提高了系統(tǒng)的可靠性。
【關鍵詞】：時間傳遞 雙向比對 時頻恢復 可馴晶振 相對時差
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（國家授時中心）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN911.2
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-12
• 1. 緒論12-16
• 1.1 研究背景12-13
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀13
• 1.3 研究意義及目的13-14
• 1.4 論文內容及章節(jié)安排14-16
• 2. 時頻信號傳遞與恢復原理16-24
• 2.1 同軸電纜對時間信號的影響16-20
• 2.2 基于電纜的雙向傳遞原理20-21
• 2.3 時頻信號的恢復原理21-23
• 2.4 小結23-24
• 3. 方案設計24-34
• 3.1 系統(tǒng)功能及性能指標24-25
• 3.1.1 系統(tǒng)功能24-25
• 3.1.2 性能指標25
• 3.2 技術路線分析25-28
• 3.2.1 技術路線25-26
• 3.2.2 關鍵技術分析26-28
• 3.3 系統(tǒng)設計方案28-33
• 3.3.1 總體方案28-29
• 3.3.2 前端和后端時差測量單元29-30
• 3.3.3 控制中心30-31
• 3.3.4 時間頻率信號恢復單元31-33
• 3.4 小結33-34
• 4. 系統(tǒng)實現(xiàn)34-48
• 4.1 前后端時差測量單元34-38
• 4.1.1 PCI插卡式時間間隔計數(shù)器34-37
• 4.1.2 前后端時差測量單元37-38
• 4.2 控制中心38
• 4.3 時間頻率信號恢復單元38-44
• 4.4 系統(tǒng)搭建44-47
• 4.4.1 具體實現(xiàn)45-46
• 4.4.2 運行結果46-47
• 4.5 小結47-48
• 5. 系統(tǒng)誤差分析48-52
• 5.1 時間的誤差分析48-50
• 5.1.1 系統(tǒng)誤差的來源48-49
• 5.1.2 誤差修正方法49-50
• 5.2 頻率誤差分析50-52
• 5.2.1 頻率誤差的來源50
• 5.2.2 頻率固有誤差50-52
• 6. 系統(tǒng)測試及結果分析52-62
• 6.1 時間信號準確度穩(wěn)定度測試52-53
• 6.2 頻率信號準確度穩(wěn)定度測試53-55
• 6.3 時頻信號保持性能測試55-57
• 6.4 時頻信號其余參數(shù)測量57-58
• 6.5 時頻信號性能分析58-59
• 6.6 小結59-62
• 7. 總結與展望62-64
• 7.1 總結62-63
• 7.2 展望63-64
• 參考文獻64-66
• 作者簡介及在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果66

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 陸加海;張同雙;陶小紅;陳浩謙;李春海;;基于TDC的GPS馴服恒溫晶振系統(tǒng)設計[J];電訊技術;2011年12期

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3 張?zhí)烀?張曉波;;同軸電纜的特性與應用[J];有線電視技術;1996年01期

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本文編號：971474