基于北斗二号/GPS授时的靶场时间统一系统设计
发布时间：2022-01-26 14:30
精确的坐标系统和时间系统是靶场测试的基本前提,靶场时统要求在靶场试验中为靶场测试设备提供统一的精确时间信息,还提供必需的时间标记或约定的时间控制信号。目前,国内大部分靶场仍然以美国GPS卫星授时作为主要授时基准,从国防科研试验的安全性和可靠性出发,结合2012年我国北斗二号卫星导航系统实现亚太地区无源服务,本论文对基于北斗二号/GPS双模授时的靶场时统技术进行了研究设计。本文阐述了授时、定时技术的种类、发展以及靶场时统基本组成和关键技术指标,并对北斗一号、二号及GPS卫星授时和定时技术原理做了相关研究分析。结合实际工程项目,使用成熟的FPGA技术设计了基于北斗二号/GPS双模卫星授时和IRIG-B （DC）码有线授时的靶场时统的硬件及软件。通过外置开关实现多冗余授时模式的切换,利用授时信号完好性判别算法保证授时源输出的有效性,自守时设计进一步提高了系统可靠性。同时还研究了IRIG-B码编解码原理,并用Verilog HDL编程实现。采用基于数字延迟锁相环（DLL）技术的延迟时间测量算法,实现本地时间与授时源的高精度同步。接口部分实现1PPS秒脉冲、串口时间报文（RS-485）和IRIG...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 论文研究背景及意义
1.2 国内外时统研究现状
1.2.1 授时、定时技术的种类
1.2.2 卫星授时、定时技术的发展
1.3 主要工作及论文结构
1.3.1 本文主要工作
1.3.2 论文结构安排
2 时统系统概述
2.1 时间标准
2.2 靶场时统基本组成
2.3 时统关键技术指标
2.3.1 时间同步误差
2.3.2 频率标准
2.4 卫星授时原理
2.4.1 GPS卫星授时技术原理
2.4.2 北斗卫星授时技术原理
2.5 本章小结
3 基于北斗二号/GPS时统方案设计
3.1 系统可靠性与授时冗余度方案设计
3.2 系统整体设计
3.2.1 卫星授时接收机部分
3.2.2 主处理芯片的选择
3.2.3 定时及短期自守时技术
3.2.4 时统输出接口
3.3 本章小结
4 时统硬件设计与实现
4.1 北斗二号/GPS接收模块
4.1.1 接收模块关键指标及管脚信息
4.1.2 北斗二号/GPS接收天线
4.1.3 北斗二号与GPS授时卫星选择
4.2 数据处理模块
4.2.1 FPGA芯片选型
4.2.2 FPGA主串配置电路设计
4.2.3 高稳晶振的选择及参数分析
4.3 分布式电源设计
4.4 数据接口电路设计
4.5 本章小结
5 软件部分设计与实现
5.1 时钟处理电路设计
5.2 接收机时间处理部分
5.2.1 接收机模块初始化配置
5.2.2 时间提取及时间报文输出设计
5.3 B码调制与解调部分
5.3.1 标准时间码及IRIG-B时间码原理
5.3.2 B码编码设计
5.3.3 B码解码设计
5.4 授时模式选择与自守时设计
5.5 本章小结
6 系统总体测试及误差分析
6.1 北斗二号/GPS接收模块测试
6.2 时统输出结果测试
6.2.1 串口时间报文输出
6.2.2 B码输出
6.3 时统关键指标测试方法
6.3.1 同步误差测试
6.3.2 频率标准测试
6.4 时统误差分析
7 总结与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]世界主要几种卫星导航系统的性能对比[J]. 周鹏,茹东生,赵时. 中国科技信息. 2012(12)
[2]IRIG-B码在时间同步系统中的应用[J]. 邴志光,束坤,顾燕飞. 现代电子技术. 2012(07)
[3]GLONASS与GPS在时间上的统一[J]. 姬云鹏,吴玉斌,宗明杰. 数字技术与应用. 2011(08)
[4]北斗卫星导航系统简介[J]. 全球定位系统. 2010(05)
[5]IRIG-B码的产生与解调系统设计与实现[J]. 刘明波,耿文建,华安,刘艳. 国外电子测量技术. 2010(05)
[6]北斗卫星定位导航系统态势与发展简述[J]. 李中良. 商场现代化. 2010(04)
[7]基于FPGA的作战系统时统设计[J]. 郭峰. 电子技术. 2009(10)
[8]GPS测量原理及应用简介[J]. 吴朝阳,许志华. 科教文汇(上旬刊). 2009(06)
[9]加速应用进程开创北斗卫星系统应用新纪元[J]. 佟海旭. 全球定位系统. 2008(03)
[10]高频PCB中EMI问题的研究[J]. 邵清亮,张振川,李树良. 沈阳航空工业学院学报. 2004(04)
硕士论文
[1]基于TDC-GP1的驯服晶振系统的研究与设计[D]. 施展.西安科技大学 2011
[2]基于北斗/GPS双模授时的电力系统时间同步技术研究[D]. 郭彬.湖南大学 2010
[3]时间统一技术研究及应用[D]. 刘凯.西安电子科技大学 2010
[4]北斗卫星通信授时系统设计及应用[D]. 王泉.西北大学 2009
[5]靶场时统设计[D]. 黄赛帅.南京理工大学 2009
[6]弹药靶场实验用的时统系统技术研究[D]. 吴坤.中北大学 2009
[7]FPGA中CLB电路的设计研究[D]. 朱赤驹.电子科技大学 2009
[8]高分辨率时间间隔测量仪设计与实现[D]. 余力.西安电子科技大学 2009
[9]伪卫星技术在北斗系统中的应用研究[D]. 杨文文.哈尔滨工程大学 2009
[10]基于GPS的DMB-TH单频网时间同步系统研究[D]. 易雄书.西南交通大学 2008
本文编号：3610653
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 论文研究背景及意义
1.2 国内外时统研究现状
1.2.1 授时、定时技术的种类
1.2.2 卫星授时、定时技术的发展
1.3 主要工作及论文结构
1.3.1 本文主要工作
1.3.2 论文结构安排
2 时统系统概述
2.1 时间标准
2.2 靶场时统基本组成
2.3 时统关键技术指标
2.3.1 时间同步误差
2.3.2 频率标准
2.4 卫星授时原理
2.4.1 GPS卫星授时技术原理
2.4.2 北斗卫星授时技术原理
2.5 本章小结
3 基于北斗二号/GPS时统方案设计
3.1 系统可靠性与授时冗余度方案设计
3.2 系统整体设计
3.2.1 卫星授时接收机部分
3.2.2 主处理芯片的选择
3.2.3 定时及短期自守时技术
3.2.4 时统输出接口
3.3 本章小结
4 时统硬件设计与实现
4.1 北斗二号/GPS接收模块
4.1.1 接收模块关键指标及管脚信息
4.1.2 北斗二号/GPS接收天线
4.1.3 北斗二号与GPS授时卫星选择
4.2 数据处理模块
4.2.1 FPGA芯片选型
4.2.2 FPGA主串配置电路设计
4.2.3 高稳晶振的选择及参数分析
4.3 分布式电源设计
4.4 数据接口电路设计
4.5 本章小结
5 软件部分设计与实现
5.1 时钟处理电路设计
5.2 接收机时间处理部分
5.2.1 接收机模块初始化配置
5.2.2 时间提取及时间报文输出设计
5.3 B码调制与解调部分
5.3.1 标准时间码及IRIG-B时间码原理
5.3.2 B码编码设计
5.3.3 B码解码设计
5.4 授时模式选择与自守时设计
5.5 本章小结
6 系统总体测试及误差分析
6.1 北斗二号/GPS接收模块测试
6.2 时统输出结果测试
6.2.1 串口时间报文输出
6.2.2 B码输出
6.3 时统关键指标测试方法
6.3.1 同步误差测试
6.3.2 频率标准测试
6.4 时统误差分析
7 总结与展望
致谢
参考文献
【参考文献】：
期刊论文
[1]世界主要几种卫星导航系统的性能对比[J]. 周鹏,茹东生,赵时. 中国科技信息. 2012(12)
[2]IRIG-B码在时间同步系统中的应用[J]. 邴志光,束坤,顾燕飞. 现代电子技术. 2012(07)
[3]GLONASS与GPS在时间上的统一[J]. 姬云鹏,吴玉斌,宗明杰. 数字技术与应用. 2011(08)
[4]北斗卫星导航系统简介[J]. 全球定位系统. 2010(05)
[5]IRIG-B码的产生与解调系统设计与实现[J]. 刘明波,耿文建,华安,刘艳. 国外电子测量技术. 2010(05)
[6]北斗卫星定位导航系统态势与发展简述[J]. 李中良. 商场现代化. 2010(04)
[7]基于FPGA的作战系统时统设计[J]. 郭峰. 电子技术. 2009(10)
[8]GPS测量原理及应用简介[J]. 吴朝阳,许志华. 科教文汇(上旬刊). 2009(06)
[9]加速应用进程开创北斗卫星系统应用新纪元[J]. 佟海旭. 全球定位系统. 2008(03)
[10]高频PCB中EMI问题的研究[J]. 邵清亮,张振川,李树良. 沈阳航空工业学院学报. 2004(04)
硕士论文
[1]基于TDC-GP1的驯服晶振系统的研究与设计[D]. 施展.西安科技大学 2011
[2]基于北斗/GPS双模授时的电力系统时间同步技术研究[D]. 郭彬.湖南大学 2010
[3]时间统一技术研究及应用[D]. 刘凯.西安电子科技大学 2010
[4]北斗卫星通信授时系统设计及应用[D]. 王泉.西北大学 2009
[5]靶场时统设计[D]. 黄赛帅.南京理工大学 2009
[6]弹药靶场实验用的时统系统技术研究[D]. 吴坤.中北大学 2009
[7]FPGA中CLB电路的设计研究[D]. 朱赤驹.电子科技大学 2009
[8]高分辨率时间间隔测量仪设计与实现[D]. 余力.西安电子科技大学 2009
[9]伪卫星技术在北斗系统中的应用研究[D]. 杨文文.哈尔滨工程大学 2009
[10]基于GPS的DMB-TH单频网时间同步系统研究[D]. 易雄书.西南交通大学 2008
本文编号：3610653
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3610653.html
