本文關鍵詞：GNSS接收天線恒溫系統(tǒng)設計

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【摘要】：標準時間的產(chǎn)生和保持需要利用遠程時間比對技術。基于導航衛(wèi)星的GNSS時間傳遞技術是一種高精度遠程時間頻率傳遞技術,被廣泛應用于不同實驗室之間的高精度時間比對。近年來,利用載波相位觀測值遠程時間比對的GNSS精密單點定位時間比對精度可達1ns。GNSS接收機是進行GNSS時間比對和載波相位時間比對的主要設備。隨著時間比對技術中誤差源影響的消除,比對精度進一步提高,溫度變化影響成為十分重要的誤差源。本文基于FPGA設計出用于GNSS接收天線的雙制式恒溫系統(tǒng),旨在減小溫度變化對于GNSS接收天線的影響。建立了用于GNSS接收天線的單制式恒溫系統(tǒng),實現(xiàn)了對溫度的精確控制。通過測試結果表明,恒溫系統(tǒng)內溫度波動在±0.25℃。論文的主要內容包括：(1)深入研究溫度控制理論與常用控制算法,結合溫度變化對GNSS接收天線的影響,引出設計GNSS接收天線恒溫系統(tǒng)的基本思路,提出用于GNSS接收天線的溫度控制算法。(2)結合GNSS接收天線的工作特性,提出了恒溫系統(tǒng)的設計要求。依據(jù)設計要求對恒溫系統(tǒng)的硬件部分和控制算法進行設計。主要包括：恒溫系統(tǒng)物理結構設計、加熱/制冷系統(tǒng)設計、溫度監(jiān)測電路設計、溫度控制電路設計和參數(shù)自整定溫度控制算法設計。(3)根據(jù)恒溫系統(tǒng)設計方案,詳細介紹了GNSS接收天線恒溫系統(tǒng)的FPGA實現(xiàn)。主要包括：溫度監(jiān)測電路的實現(xiàn)、溫度控制電路的實現(xiàn)以及溫度控制算法的實現(xiàn)。溫度監(jiān)測電路的實現(xiàn)包括溫度傳感器與FPGA的通信,數(shù)碼管溫度顯示的FPGA實現(xiàn)。溫度控制電路的實現(xiàn)包括脈沖寬度調制(PWM)的FPGA實現(xiàn)。溫度控制算法的實現(xiàn)包括PID算法和模糊PID算法的FPGA實現(xiàn)。(4)通過對GNSS接收天線恒溫系統(tǒng)在實際環(huán)境中的測試得出：恒溫系統(tǒng)內溫度穩(wěn)定,溫度波動在±0.25℃。
【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】：2016
【分類號】：TN965.2

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本文編號：1167951