發(fā)布時(shí)間：2020-11-18 04:03

　　 目前授時(shí)中心正在建設(shè)和完善的低頻時(shí)碼授時(shí)系統(tǒng)是我國(guó)授時(shí)體系的重要擴(kuò)展和補(bǔ)充，其應(yīng)用研究是十分重要而緊迫的課題。本論文的工作針對(duì)低頻時(shí)碼授時(shí)高端用戶的定時(shí)需求，對(duì)數(shù)字信號(hào)處理(DSP)這一新型技術(shù)在該領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)行了探索性研究，主要完成和開展了如下工作： (1) 研究分析了低頻信道和DSP技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)要求，從硬件上實(shí)現(xiàn)了基于DSP芯片的低頻時(shí)碼信號(hào)的采集測(cè)試平臺(tái)。利用該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了信號(hào)的觀測(cè)和采集。本文第二章具體說(shuō)明了該測(cè)試平臺(tái)的設(shè)計(jì)原理、硬件和軟件的實(shí)現(xiàn)方法以及各種器件的選取原則。 (2) 為了提高接收機(jī)的定時(shí)精度，對(duì)反映低頻信號(hào)秒到來(lái)時(shí)刻的確定方法作了較為深入的研究。分析了接收信號(hào)失真和受干擾的原因所在，論述了接收帶寬和失真程度的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上，利用統(tǒng)計(jì)的方法在調(diào)幅信號(hào)的下降沿上找到了一個(gè)較為穩(wěn)定的特征點(diǎn)，將其作為接收機(jī)的定時(shí)參考點(diǎn)，定時(shí)不確定度可以達(dá)到數(shù)十微秒量級(jí)。 (3) 最終的低頻時(shí)碼接收終端應(yīng)當(dāng)是一種全數(shù)字化的、性能較高、精度較高的接收機(jī)。在前面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)的低頻時(shí)碼信號(hào)測(cè)試平臺(tái)的基礎(chǔ)上，對(duì)設(shè)計(jì)一種基于軟件無(wú)線電模式的低頻時(shí)碼接收終端作了初步的探討，為今后的全數(shù)字化接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)打下一定的基礎(chǔ)。 (4) 全數(shù)字化接收機(jī)的核心是數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用。本文最后介紹了數(shù)字濾波和快速傅立葉變換FFT的基本原理及其DSP實(shí)現(xiàn)的方法，為DSP技術(shù)在不同功能上的開發(fā)以及在低頻時(shí)碼接收終端的應(yīng)用作了些許探討。 其中，第(1)和第(2)部分的工作為本人工作的重點(diǎn)內(nèi)容，并且已經(jīng)基本完成。第(3)和第(4)部分的內(nèi)容是為了今后順利開展低頻時(shí)碼的數(shù)字化研究，而提出的有關(guān)軟件無(wú)線電接收的一種設(shè)計(jì)方案，有待于今后的進(jìn)一步開發(fā)研究。
【學(xué)位單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院（國(guó)家授時(shí)中心）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2003
【中圖分類】：P127
【部分圖文】：

nDSP開發(fā)環(huán)境的界面圖

當(dāng)接收低頻信號(hào)時(shí)，若前端的濾波器帶寬設(shè)計(jì)的愈窄，則脈沖下降沿持續(xù)的時(shí)間愈長(zhǎng)，失真愈大。通過(guò)實(shí)際采集的信號(hào)波形，如圖3.4所示，可以看出，當(dāng)所設(shè)計(jì)的帶寬為40OHZ時(shí)，接收的信號(hào)波形情況為:在每秒開始時(shí)刻載波幅度下跌原波幅的75%不能在瞬間完成，而出現(xiàn)較為平緩的下降沿，整個(gè)下降的過(guò)程大概持續(xù)了2.sms左右。這與理論上的失真分析相吻合。圖3.4實(shí)際采集的低頻調(diào)幅信號(hào)因?yàn)楸硎久棵氲絹?lái)時(shí)刻的下降過(guò)程不能在瞬間完成，接收信號(hào)出現(xiàn)了較大的失真，這樣就不能準(zhǔn)確的找到真實(shí)秒的開始點(diǎn)，從而使接收信號(hào)的定時(shí)準(zhǔn)確度受到很大影響。另外，低頻時(shí)碼信號(hào)雖然傳播穩(wěn)定，但是，頻率愈低，受到的大氣噪聲干擾愈大。因此低頻信號(hào)在傳輸過(guò)程中，大氣噪聲對(duì)信號(hào)的影響不可忽略。(大氣干擾也和地理位置有關(guān)

采集6ms的數(shù)據(jù)。而前面第二章已經(jīng)提到低頻信號(hào)每秒起點(diǎn)，經(jīng)實(shí)測(cè)該秒起點(diǎn)滯后標(biāo)準(zhǔn)的GPS秒tms。因的秒信號(hào)輸出作為控制信號(hào)，當(dāng)控制信號(hào)到來(lái)后，通然后開始采集，采集6ms的數(shù)據(jù)就可以完全將整個(gè)下?lián)�全部采到。采集到的反映下降沿變化�?ms的數(shù)據(jù)，單次測(cè)量顯起的誤差影響，多次測(cè)量結(jié)果應(yīng)能改善精度，多次測(cè)方法更能改善定時(shí)結(jié)果。我們決定通過(guò)統(tǒng)計(jì)的方法作從而尋找下降沿中的一個(gè)比較穩(wěn)定的特征點(diǎn)，并將其時(shí)參考點(diǎn)。1利用統(tǒng)計(jì)的方法提取定時(shí)參考點(diǎn)的整體思想下降沿的6ms的數(shù)據(jù)，由于我們所選取的A/D轉(zhuǎn)換器，即轉(zhuǎn)換周期to=lus，而載波周期為ts=1/68.sk=14.6
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本文編號(hào)：2888304