多通道时频测试系统的设计与研究

针对北斗/GPS双模授时同步系统产品质量控制的要求,设计了一台嵌人在工业控制计算机中,可以同时对多路时间信号进行检测的测试系统;阐述了系统的工作原理与硬件设计,详细介绍了基于LabVIEW的上位机操作界面及实现方法;根据实际车间测量显示,测量精度＜100ns,系统具有工作稳定性好,安全性能好的特点;系统已经应用于该双模授时同步系统的车间调试拷机环节,提高了生产效率,降低了成本费用.     

矿用分布式采集系统时钟同步方案设计与实现

单一的时钟同步技术由于其精度及应用局限性,无法满足矿用分布式采集系统高精度、高可靠性的时钟同步性能要求。针对上述问题,提出了基于北斗+IEEE 1588V2+本地后备时钟的三级协同时钟同步方案。选用部署在地面的T600-BDGOCXC型北斗授时服务器作为主时钟,为系统提供纳秒级精度的绝对时钟;采用STM32F407+DP83848及PTPd协议栈实现支持IEEE 1588V2协议的采集节点,通过井下工业环网将北斗的绝对时钟同步到各采集节点;本地后备时钟采用STM32F407内部RTC(实时时钟)实现,给各采集节点提供秒级精度的时间戳初值,便于各采集节点用最短时间实现与主时钟的同步。测试结果表明,北斗授时服务器与采集节点通过交换机直连的情况下,1 min后时钟同步精度达162 ns;北斗授时服务器与采集节点通过三级交换机连接的情况下,时钟同步精度为565 ns;在北斗授时服务器失效的情况下,优先级高的采集节点升级为主时钟并为其余采集节点授时,具有较强的可靠性。     

基于VxWorks和FPGA的授时系统设计与实现

时间同步是海洋石油地震勘探中各系统协同工作的前提,同步精度直接影响着地震数据的精度。设计了一套基于嵌入式实时操作系统VxWorks和FPGA的授时系统,精度优于50us。该系统采用工控VME机箱作为各模块载体,基于GPS时间源和FPGA三级计时器进行精准时钟守护;软件基于VxWorks设计,详细介绍了基于SNTP协议的网络时间服务编程方法;同时基于GPIO设计了一套通讯协议实现软件模块和FPGA模块的通讯。该系统在中国海洋石油物探船上实际应用结果表明：授时精度满足海洋石油勘探的时间同步精度要求,长时间且稳定的提供时间服务满足可靠性要求。在不失实时性和精度的前提下,该系统采用了模块块化设计,良好的扩展能力,使之易于扩展出具有时间标定或时间服务的应用系统。     

电力系统GPS同步授时装置设计与应用

设计了一种基于STC 12C5A32S2单片机的电力系统GPS同步授时时钟,并介绍了其工作原理;该GPS同步时钟与备用时钟一起为整个电力系统提供精确的时间信息,一分钟内可以完成定位,授时精度在微秒级;不仅具有较高的可靠性和实用性,而且能够满足电力系统对GPS授时的要求;最后对GPS同步时钟在电力系统自动化中输电线路行波故障测距、GPS的同步相量测量技术等功能中的应用进行了讨论.     

BD2无源授时原理分析与测试

从卫星系统的授时原理、授时精度评估、接收机1PPS授时脉冲产生出发,分析了基于卫星的无源授时,并基于自主研制的GPS/BD2多模接收机和支持GPS单系统的LEA-5T授时模块进行了对比测试。测试结果显示,接收机在单BD2模式下,1PPS授时脉冲的精度优于10 ns(1σ)。     

伪卫星定位系统双向时间同步技术

在外部定位系统(如GPS、Loran-C等)受限的条件下,平流层伪卫星定位系统可以为用户提供定位和授时信息,其中时间同步技术是制约系统授时及定位精度的关键因素之一.为了提高伪卫星时间同步的精度,引入了非等应答对称双边双向时间同步技术(SDS-TWR-URT),解决了常用的微波双向时间同步技术(TWR)中因忽略应答时间差异导致的同步精度低的问题.仿真结果表明与常用的TWR技术相比,SDS-TWR-URT算法同步精度提高了45%.最后给出了提高时间同步精度的一些建议.     

北斗导航时间同步系统在智能电网建设中的应用

鉴于传统单向授时时钟系统难以避免的时间固有误差和累计误差,无法满足智能电网对全网时间同步更高精度的要求,结合山西电网实际情况,提出基于北斗卫星导航系统的电网时间同步系统建设方案,并在智能变电站建设中得到具体应用,各项功能满足设计要求,可实现对全省发电、输电、配电网络的时间同步系统组网和集中监测维护,为电力系统提供安全、可靠的统一时间基准。     

基于多源授时原理的高精度同步时钟研究

随着我国智能电网建设进程的不断推进,需要保证各种电力设备以及自动化系统都在同一基准时间下运行,因此保证授时系统的可靠、稳定、精确授时是当前的主要目标。针对当前所存在的问题,本文提出一种基于多源授时的高精度同步时钟授时方案,在正常状态下通过北斗时钟与GPS时钟提供授时信号,并针对两者的授时信号的可靠性进行主授时源的选择,通过卫星秒时钟同步晶振秒时钟,并通过数字锁相环模块进行信号误差处理,最终实现高精度同步时钟输出。     

通用GPS授时同步监控系统的设计与实现

基于GPS授时以其精度高、受干扰小、实时等优点和诸多应用领域对时间同步的高精确度要求,重点研究了全球定位系统的授时原理、方法和实现机制,并以城灯、电力、通信、航运等应用领域时间自动监控系统开发为背景,设计实现了一个完整的基于GPS授时同步授时监控系统.该系统的设计思想、实现技术和方法具有广泛的应用价值和很好的借鉴作用.     

卫星信号捕获跟踪仿真与卫星授时的实现

卫星授时,就是指通过卫星发射或转发高精度标准时间信号的时间同步技术。文中首先分析了卫星定位和授时的原理。因为授时需要对卫星信号捕获跟踪,但由于实际的卫星不受我们控制,所以用Matlab程序通过合适的算法和参数产生仿真卫星信号,并对仿真卫星信号进行捕获跟踪处理。最后,实验中采用TD3020T模块等软硬件搭建基于北斗二代卫星的授时系统,授时系统捕获跟踪到了实际卫星报文信息,并用编写好的Matlab程序对报文信息分析处理得到纳秒级精度的标准时间信号,实现了基于北斗二代卫星的纳秒级精度授时系统。     

基于LM3S9B96的IEEE1588时钟同步系统

随着分布式系统在工业制造与实时控制、医疗、电力等方面的广泛应用,应用系统对时钟同步精度要求越来越高.传统的同步模式如GPS、NTP等,由于在成本或同步精度方面的原因,难以满足工业应用需求.采用硬件辅助实现IEEE1588的时钟同步技术可以极大的减少同步误差,是现在实现高精度同步的有效方法,并且实现综合成本较低.分析了IEEE1588基本同步原理和LM3S9B96物理层芯片的功能结构,实现了基于LM3S9B96的IEEE1588时钟同步模块,在局域网中测试、验证了其同步精度可达到纳秒量级.     

基于模糊控制的高精度时钟同步系统

电网输配线故障定位对电网故障排除及供电保障有至关重要的作用。位于输配电线路两端的行波故障定位设备的同步误差决定了故障定位的基本精度。沿用GPS作为时钟同步基准，以FPGA+VCO替代传统方法的MCU+固定频率晶振构建高精度时钟同步系统，提高了系统同步精度并消除了晶振老化、器件温漂等带来的长期稳定性问题；通过模糊控制提高了系统同步速度。构建的系统同步精度优于±25 ns，同步速度（系统从接收到同步源（GPS秒脉冲）至系统时钟调整锁相完成所需时间）少于90 s。     

基于PC104总线技术和EVC软件平台的分布式测试系统开发

介绍了一种应用于万吨编组列车综合试验的分布式测试系统,主要包括:采用PC104总线技术的嵌入式微型计算机技术,基于GPS卫星信号的时钟同步技术,基于GPRS无线通讯网络的数据传输技术,蓄电池和传感器工作状态的自我谤断技术.     

基于ZigBee技术的公共时钟系统构建

构建了一种基于ZigBee技术的公共时钟系统,依据ZigBee的不同技术,分别构建了它的总体结构、时钟同步算法以及软硬件结构.该公共时钟系统在某电站办公综合楼内经过一年的实验运行,结果表明系统时钟同步精度高,运行可靠稳定.     

基于数字锁相环的晶振频率同步模块设计

为满足现代通信技术、雷达技术、电子测量以及光电应用领域对高稳定度高准确度时钟的要求,设计了一种基于数字锁相环的晶振同步系统.系统以基于FPGA数字延迟线的高分辨率鉴频鉴相器以及在MicroBlaze核中实现的卡尔曼数字环路滤波器为核心,通过16 bit DAC微调本地晶振振荡频率,使其同步于GPS秒脉冲,从而获得了高准...     

时间同步技术研究

本文介绍了时间同步的背景,然后讨论了当前比较流行的几种不同的时间同步网络技术,例如GPS时间同步技术、短波授时和长波授时时间同步技术、电话拨号时间同步技术、互联网时间同步技术、DDN专线时间同步技术、SDH网络时间同步技术,根据上述技术的优缺点,介绍了基于软硬件同时使用的时间的同步网络技术,最后给出了如何对时钟进行评价和最佳时钟算法。     

混合时钟同步技术在船舶电力系统同步相量测量中的应用研究

针对船舶电力系统相对于陆地广域电力系统的不同特性,分析传统时钟同步方法对于船舶同步向量测量单元(SPMU)的局限性,采用一种基于IEEE1588协议的卫星时钟同步与局域网时钟同步相结合的混合时钟同步技术实现SPMU的时钟同步,通过实验对同步偏差性能进行测试,结果表明时钟同步偏差维持在±500ns以内,可以满足电力系统对电力参数测量的同步精度要求。     

双三轴仿真转台同步控制系统研究

双三轴仿真转台的同步控制和动态特性指标关系到导航与制导系统的优劣。针对双转台之间的时钟同步问题,提出基于IEEE1588时钟同步协议和光纤反射内存网的时钟同步方法,通过时间服务器接收GPS或北斗时钟时间信号输出1 ms方波,进一步通过光纤反射内存网络进行时钟脉冲分发实现不同系统之间的时钟同步。针对原本双转台动态同步控制需要手动精调同步参数且容易出现超调现象的不足,提出一种基于参考模型自适应的同步控制方法,以其中一台性能较好的转台作为参考模型,另一台性能较差的转台通过自适应算法进行跟踪控制,从而实现双转台之间的同步控制。通过仿真验证和实验验证,证明该算法稳定可靠,易于实现,可以有效地提高双转台之间的动态同步特性。     

基于局域网的混合总线ATS研究与设计

针对武器装备试验测试设备的现状和新型武器装备试验测试的需要,研究了网络化测试技术与混合总线测试技术在靶场中的应用;重点对基于局域网的混合总线ATS构建过程中涉及的测试设备组网、时钟同步等关键技术进行了研究,提出了基于LAN的混合总线ATS设计方案;系统基于局域网和混合总线技术进行设计,整合了GPIB、VXI和PXI总线测试仪器/设备功能;采用GPS时钟和LXT触发总线触发相结合的方法,实现了同步方式的灵活选择;具有灵活性强、构建成本低等特点,满足了多型武器装备试验测试的需要.     

基于GPS的无线传感器网络时间同步技术

在无线传感器网络测试系统中,为了对测试对象进行准确的测试,时间同步技术至关重要。根据GPS授时原理,提出了利用GPS秒脉冲对同步控制系统进行触发,并无线广播同步触发信号,同时,各传感器节点通过接收同步触发信号,进行时钟同步触发、时钟校准,以及对测试事件触发的同步采集。通过验证,各传感器节点之间的事件同步触发误差为1μs左右,并具有很高的可靠性,可广泛应用于航空、航海等工程测试领域。