嵌入式应用系统高精度时间同步电路设计

介绍高精度时间同步电路在嵌入式应用系统中的作用;提出一种为嵌入式应用系统提供高精度授时电路的实现方案;阐述基于GPS授时模块的时间获取方法,基于FPGA的时间刷新电路、总线式读写控制电路的结构设计及对应的硬件描述。     

多目交会摄像测量时间同步系统设计

针对运动物体的多目交会摄像测量系统,文章设计了一种基于高速摄像机外触发源的采集系统,采用GPS授时,依靠卫星每秒钟起始时刻发出的同步秒脉冲来保证时间同步;采用脉冲发生器实现高精度同步采集脉冲来保证像机曝光采集时间同步.经过验证,所设计的同步采集系统同步精度较高,是一种通用的多摄像机同步解决方案.     

基于FPGA的GPS同步授时与守时方案设计与实现

针对电力系统异地实时同步测量中时间同步的问题,设计并实现了一种基于FPGA的电力系统GPS同步授时与守时方案.运用了平均值减小误差的思想,给出了方案的总体硬件设计以及芯片选型,重点介绍了FPGA内部功能模块设计,主要包括初值计算模块、平均值计算模块、平均值记录模块和PPS(秒脉冲)生成模块等,使用VHDL对各模块进行软件设计并提供了设计思路.通过硬件实验验证,无论卫星是否失锁,都能保证GPS长时间的高精度授时.     

一种基于GPS的异地数据采集的改进同步方法及其实现

提出了基于GPS授时的同步数据采集系统改进方法.该方法预置采集开始时刻,利用GPS授时检测所产生的触发信号,用于同步各异地分布的数据采集装置.理论分析和仿真实验结果表明,上述方法可以达到微秒级的时间同步.     

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.     

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。     

基于PTP授时的高可靠时间统一系统的应用研究

现如今,各领域对时间统一系统的性能要求越来越高。以往的时间统一系统大多使用网络时间协议(Network Time Protocol, NTP)进行授时,但该协议只能提供毫秒级的同步精度,且主时钟一般为固定不变的,无法满足测控等应用领域的高精度、高鲁棒性的要求。基于此,对基于IEEE1588标准(Precision Time Protocol,PTP)授时的高可靠时间统一系统的应用进行了深入研究。本系统采用PTP协议进行授时,可使系统时间同步精度达到纳秒级,并以最佳主时钟算法(Best Master Clock,BMC)为理论基础,设计并实现手动设置与自动选择两种模式的双机热备功能,满足了测控等应用领域对时间统一系统的高性能要求。相比较以往的时间统一系统,本系统大大提升了系统的授时精度与鲁棒性。     

基于ZeroMQ的仿真时间同步系统设计

分布式仿真系统中,位于不同位置的仿真节点获取一致的仿真时间对于系统正常运行至关重要。为了满足分布式仿真系统中时间同步的需求,笔者基于ZeroMQ设计了一种仿真时间同步系统。该系统采用服务端授时、本地守时的时间管理策略,具有通信开销小、同步精度高、时间可控等特点。经试验验证,该时间同步系统完全满足仿真系统的时间同步需求。     

嵌入式高精度GPS异地时间测量系统的设计

通过GPS授时系统实现异地时间测量的方法。利用GPS可靠性、高精度、全球覆盖等特点,辅以ARM系统高性能低成本的优势,改进并实现了基于ARM的嵌入式GPS异地时间测量系统,使异地时间测量精度和性价比明显提高。对系统存在的影响精度部分进行了分析和测试并做出相应改进,为进一步提高精度提供了理论和工程依据。     

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.     

Windows系统中基于GPS的对时方法的研究

目前各种控制系统中,通常采用广播校时的方式,对同一网络内的计算机进行时间同步。由于传播过程中的网络延时、网络传输速度等原因,采用这种方式的校时精度很难得到保证。针对这种情况,提出了一种基于GPS全球定位系统的校时方法,采用了精粗组合的手段提高了校时的精度。实验结果表明,该方法校时精度较高,具有一定的实用性。     

基于虚拟仪器的双GPS测距系统设计

针对高精度无线电测距的需求,设计了一种基于虚拟仪器的低成本、可存储、无线传输的双GPS接收系统;该系统采用SDT11模块接收GPS信号,利用扩频通信技术实现数据的远距离收发,通过专用软件完成距离信息的解算;实现了测量距离不小于7km、测距精度不大于15m的远距离实时测距,解决了远距离条件下高精度实时测距的难题;相对于同类测距产品具有传输距离远、精度高、成本低、实时性强、受天气干扰影响小的优点,具有广阔的市场前景。     

基于FPGA的GPS高精度短时标设计

鉴于短时标在航天、电子及电力系统中的需求,本文阐述了以FPGA为主处理器对GPS接收机进行数据采集处理,提供高精度短时标及短时标对应的时间码相关信息。为了确保时标的精度,减少时间信息解码过程中的采样误差,从方法、设计两方面考虑,采取了一系列的措施,保证了时标设计的精度。     

基于PXI的实时仿真测试系统构建技术研究

首先对基于PXI总线控制器的实时系统的构建方法进行分析,在此基础上研究系统平台构建、应用程序开发等,最后通过工程实例一卫星姿轨控仿真系统的开发对上述方法的可行性和有效性进行实验验证。结果表明仿真系统具有定时精度高、开发周期短、系统升级方便等特点,同时还能实现从数学仿真到半物理／物理仿真的无缝升级,可广泛应用于航空航天等众多领域的仿真系统开发。     

基于Zedboard的顺序控制技术研究

针对顺序控制系统对时间精度的需求,设计了一种高时间精度顺序控制系统.系统主要由铷原子钟、主控微机以及Zedboard板(单片机+FPGA)组成.系统通过GPS驯服铷原子钟实现本地时间与UTC(协调世界时)时间高精度同步及授时;通过主控微机实现控制界面;通过Zedboard实现高精度控制指令输出.其中,单片机负责实现通信、设定控制时序、计算倒计时等功能,FPGA部分硬件实现与GPS标准时间精确同步的顺序控制指令输出.     

船载时间统一系统GPS跳秒问题研究与改进

介绍了船载时间统一系统的组成和GPS模块的工作原理。指出了现有时间统一系统存在的GPS跳秒问题。针对船载时间统一系统GPS跳秒问题,建立FTA故障树分析模型,分析故障底事件,定位了GPS跳秒问题的故障部位是GPS定时接收机,并深入分析GPS接收机关于闰秒的相关原理,进一步精确定位了GPS跳秒问题的原因是GPS接收机的闰秒修正软件算法存在缺陷。为了解决该问题,采用在GPS解码程序中增加GPS跳秒检测机制的方法,检测GPS芯片是否发生跳秒现象来避免产生器误同步,从而避免GPS跳秒问题导致的系统时间异常。通过搭建GPS模块程序验证平台和设计GPS验证测试软件进行测试,结果表明改进后的GPS解码程序在检测到GPS定时接收机跳秒后,能使GPS定时接收机复位,并设置GPS信息不可用,避免产生器误同步,从而有效解决了GPS跳秒问题。     

声呐信号传输时间测量方法与系统

提出了一种新的高精度测量声呐信号传输时间的方法和系统,该方法利用双GPS精确授时模块实现声呐信号发射和接收同步。测量系统采用声呐接收和发射模块分立结构,接收模块直接接收发射模块的声波信号,通过声呐信号发射和接收的时间差来测定声呐信号的传输时间。这种方法解决了传统测试方法中因障碍物使回波发生畸变而导致的测量误差较大的问题。系统采用C8051F020单片机控制声呐信号的接收,利用可擦写可编程逻辑器件(EPLD)测定信号传输的时间。实验结果表明:系统工作稳定可靠,测量精度高,可以达到5~8μs。     

一种用于网络同步的授时时统设计与实现

针对众多领域的网络用户在组网时对高精度时间同步的需求,介绍了授时时统以及B码、NTP、PTP的基本原理,设计实现了一种用于网络时间同步的授时时统,并利用专业测试仪器完成了授时精度实验验证。实验结果表明:授时时统具有毫秒级到纳秒级的授时精度,可以为网络用户提供B码、NTP、PTP等高精度的授时服务,特别为距离较远的分布式用户提供了实现远程组网时间同步的可行手段。