超声三维定位中时间基准误差补偿方法

针对短基线三维超声定位系统对时间基准的高精度需求,分析了红外时间基准误差产生的原因,并提出了红外时间基准误差测量方法。为在接收端准确获知信号发送的瞬时时刻,作为时间基准的红外脉冲信号通过收发两端I/O端口直接相连接以有线的方式从发射端传输到接收端,同时测量以无线方式经空气传输至接收端的红外脉冲信号的宽度,利用最小二乘原理,建立时间基准误差与红外脉冲宽度的关系曲线,计算出时间基准误差。实验结果表明:该方法补偿的时间基准误差约为3～11μs。     

基于自适应阈值处理的WSN协作时间同步算法

针对多跳网络分层或分簇同步算法中的误差随跳距累积、临近同步状态时同步交互消息数量急剧增加、信道争用加剧等问题,提出一种基于自适应阈值处理的WSN协作时间同步算法。该算法采用空间平均,解决了分层或分簇算法中的误差累积;采用随机退避策略发送同步脉冲,并对脉冲的接收时间作自适应阈值处理,从而调整节点同步脉冲的发送次数,减小信道的争用率,节省了网络同步开销。应用统计信号估计理论对该同步算法的性能进行了仿真,仿真结果表明,本算法在保证协作同步算法精度的前提下,降低了能耗。     

基于STC89C52的高精度数字相位测量方法设计

通过过零检相来获取两信号过零点时间间隔,采用脉冲填充法与单片机相结合的测量电路,计算出时间间隔的脉冲个数,进而求得相位差值;引入锁相倍频电路,使基准填充脉冲能随着信号频率的变化而变化,从而消除了频率变化引起的误差;利用数据选择器对采样通道切换,实现了零点漂移的补偿;以STC89C52高速单片机和相位检测电路为核心实现该系统,相位测量误差限于±0.02°.     

导航卫星星地双基SAR时频同步误差估计方法

为验证长合成孔径时间下地球同步轨道合成孔径雷达对地成像的机理,采用北斗3号IGSO导航卫星作为照射源,地面静止接收的星地双基构型进行等效性验证。针对导航卫星信号特点和星-地双基合成孔径雷达面临的时间频率同步难题,提出了一种基于回波数据估计导航卫星测距码延迟误差,并进行误差修正的星地双基地合成孔径雷达回波数据时频同步误差估计方法。该方法首先根据导航卫星脉冲重复频率对一维直达波信号和反射波信号进行了二维划分,保留了整个采集信号的完整性,通过直达波信号距离向匹配滤波获得非理想采样环境下正确的峰值位置序列,并利用此峰值位置序列完成直达波信号和反射波信号的时间同步误差补偿以及本地测距码的修正,解决了北斗3号IGSO导航卫星星地双基合成孔径雷达成像过程中存在时间同步后距离脉压信号包络分布与理论推导模型失配的问题;然后利用修正后的本地测距码对直达波信号匹配滤波获得直达波峰值相位矢量;最后利用此峰值相位矢量对反射波信号进行频率误差补偿和成像处理。实测数据的处理结果验证了所提方法的有效性。     

基于STC89C52的高精度数字相位测量方法设计

在电气测量时,为了高精度检测相位,通过过零检相来获取2信号过零点时间间隔,采用脉冲填充法与STC89C52高速单片相结合的测量电路,计算出时间间隔的脉冲个数,进而求得相位差值;并引入锁相倍频电路,使基准填充脉冲随着信号频率而变化,消除了频率变化引起的误差;利用数据选择器对采样通道切换,实现了零点漂移的补偿.结果表明,相位测量精度可达±0.020.     

时间透镜成像系统中泵浦脉冲的优化研究

泵浦脉冲的宽度会对时间透镜成像系统的性能产生影响。通过理论分析得出:当四波混频时间透镜满足成像条件时,泵浦脉冲的宽度与放大倍数、输入光纤的二阶色散、信号初始宽度、信号脉冲间隔及分组脉冲的脉冲个数等参数满足一定的关系。通过对系统误差的分析计算,验证了相关理论:当直接减小泵浦脉冲宽度时,成像系统的误差变小;当增大信号初始宽度时,成像系统的误差变小;当增大输入光纤二阶色散时,成像系统的误差变大;当放大倍数远大于1时,成像系统的误差几乎不随放大倍数的改变而发生变化。     

基于ARM的同步交流采样和误差补偿

导出了电压交流同步采样的准确误差公式,解决了被测信号频率变化时采样精度降低的问题,并提出了误差补偿方法.另外,对采样周期误差也进行了分析,并给出减小周期误差的新算法.本系统采用PHILIPS公司的ARM7TDMI-S系列微处理器LPC2210,外加高速A/D转换器ADS7805,对交流电压采样,以测得电压有效值.理论计算表明,这种误差补偿算法实现简单,能显著地提高测量精度.     

一种基于FPGA的高精度同步信号生成设计与实现

针对特定通信系统中需要实现快速、高精度的时间同步需求,设计了一种基于 FPGA 同步信号生成的系统方案。系统以C/A码码片为最小时间刻度,通过对信号中码片数计数输出秒脉冲信号,并在同源情况下,根据码相位累加器溢出后残余值的特点,调整秒脉冲信号的输出位置。结果表明,调整后的秒脉冲信号同步精度能达到纳秒级,在工程上具有一定的应用价值。     

时间交叉模数转换器采样时间误差的补偿算法

针对时间交叉采样模数转换器中存在的采样时间误差,提出了一种新的全数字域补偿算法．该算法根据误差产生的原理,采用可变数字分数延时器对误差进行了补偿,得到了较好的效果．与其他已有算法相比,新算法概念简单,结构易于实现,容易进行通道扩展,通道越多,资源优势越明显．另外,算法采用Farrow结构分离了误差参数,很容易和参数估计算法一起组成自适应系统．仿真结果表明,在小误差范围内,新算法使时间交叉采样数模转换器系统的信纳比提高了30dB以上．此外,该算法对输入中的加性噪声不敏感,具有比较好的适应性．     

智能电网高精度时间同步方法

根据智能电网对时间同步要求高精度和高安全性的原则,对智能电网时间同步方案进行研究.采用北斗/GPS双模授时和IEEE 1588协议相结合的电力系统时间同步技术,根据运行模式和授时精度的不同分别给出适用于主站、子站的不同时间同步配置方案,从而实现整个智能电网的时间同步.并对时间同步系统的误差进行分析与讨论,根据主、从时钟...     

单用户TH-SS PPM超宽带系统同步跟踪方法

目前超宽带系统均假设接收机解凋时已获得发射机与接收机之间准确的传播时延,而任何系统的接收机要得到准确时延是不可能的,收发双方必然存在同步误差．文中针对这一点,提出了一种单用户TH—SS PPM超宽带系统的同步跟踪方法,给出了系统原理框图,描述了系统的工作原理,计算机仿真给出了在不同初始同步误差、不同采样间隔、不同信噪比情况下,系统同步跟踪结果,仿真结果证明采样间隔越小、信噪比越大,系统的同步精度越高。     

一种基于TD-LTE帧同步的电网时间同步方法

基于分时长期演进(TD-LTE)4G无线通信技术,研究了TD-LTE帧同步工作机制,将绝对时间与TD-LTE系统同步帧结构映射,提出了一种基于TD-LTE帧同步的电网时间同步方法,设计了时延补偿机制,以修正无线传播多路径造成的时延偏差,提高授时精度.通过搭建试验平台实测分析,验证了该方法的可行性,无线授时系统的时间同步精度可达亚微秒量级,可满足配电网各类业务需求.     

MIMO-OFDM系统定时同步算法的FPGA设计

对多入多出-正交频分复用（MIMO-OFDM）系统中基于训练序列的定时同步算法进行了阐述,着眼于系统定时同步算法的硬件实现,对通过FPGA（现场可编程门阵列）实现定时同步算法的复杂度按照单位时间内乘、加次数的方法进行了分析;为降低系统中定时同步算法在FPGA实现过程中的复杂度,对单个定时同步模块内部子模块以及多个定时同步模块间的关系进行了研究,提出了MIMO-OFDM系统定时同步算法的简化实现方案,并对简化方案在Xilinx公司的VirtexII Pro系列FPGA中的资源使用情况进行了统计。研究表明,简化实现方案可以用于MIMO-OFDM系统定时同步算法的硬件实现。     

光正交频分复用中的定时同步方法

为延长光纤传输距离,将定时同步方法应用到光正交频分复用(O-OFDM)中,从而得到一种新的信号补偿方法,即用Schmidl&Cox同步算法统计出单边带,直接检测O-OFDM系统中的信号迟延,并籍此对经过标准单模光纤(SSMF)传输的信号进行迟延补偿。基于Optisystem软件的模拟仿真结果显示:该方法具有很好的迟延补偿功能,可起到定时同步作用,即使在不加色散补偿的情况下,也可使O-OFDM信号在SSMF中保持误码率为10-4的标准下传输800km以上。     

一种面向分簇实时监测应用的WSN时间同步算法

为了建立一种适用于分簇实时监测无线传感器网络的时间同步算法,同时建立具有较高精度的时钟偏移补偿模型,首先在分析分簇无线传感器网络特性的基础上,提出了一种基于分簇网络路由协议的跨层式同步拓扑构建方法;通过利用簇头路由信息和由邻居握手协议建立的簇内节点间的邻接关系,分别建立基于簇间双向组播和簇内双向广播的同步机制;最后结合参数估计理论构建基于线性模型的非簇头节点时钟偏移估计方法以及基于最大似然估计的簇头节点时钟相位补偿方法。理论及实验结果表明:该算法不仅保证了同步拓扑的有效性,而且使得同步开销较HRTS算法降低33%,较TPSN算法降低88%;单跳平均误差与TPSN算法相差仅6.36μs,较RBS算法提高12.87μs。     

基于FPGA的精确时钟同步方法

为实现分布式系统高精度同步数据采集和控制的实时性要求，提出了一种基于工业以太网的分布式控制系统时钟硬件同步方法.基于高速数字逻辑硬件方法解析IEEE1588时间同步协议，采用硬件描述语言（VHDL）和现场可编程逻辑门阵列（FPGA）设计时间戳截获、晶振频率补偿、时钟同步算法等模块，为嵌入式实时控制系统构架高精度的硬件时钟同步方案，该方法解决了传统的基于嵌入式软件的时钟同步方案中时间戳不稳定、同步精度低等问题.对基于工业以太网的分布式控制系统进行了动态测试验证，实际测试数据表明系统各节点达到了亚微秒级的时钟同步精度，长期运行结果验证了系统同步精度的稳定性.     

基于TinyOS的TDOA测距误差修正方法

为进一步提高传感器节点间距离的测量精度,分析了基于TinyOS的TDOA测距方法的误差来源,提出了路径平均温度补偿、时间因子补偿和位同步补偿等误差修正方法,建立了以最小二乘法为基础的误差修正数学模型. 实验结果表明,修正算法及所建立的数学模型能有效抑制测量误差,提高测量精度.     

一种基于训练序列的OFDM联合时频同步算法

针对正交频分复用OFDM系统对时间同步和频率同步的敏感性,设计出一种新的训练序列,基于这种新的训练序列给出了联合时频同步算法。通过仿真对本文算法和Schmidl定时算法的均值和方差进行了比较,理论分析和仿真结果表明,本文算法消除了Schmidl算法的定时平台现象,具有更好的同步精度,整数频偏估计在时域进行,降低了运算量。     

新的基于能量捕获的快速UWB同步算法

提出了一种基于能量捕获的超宽带同步算法。通过发送精心设计的训练序列和使用符号率的采样值,可以计算出符号头部能量和尾部能量,然后根据这两个能量值与同步参数的关系估计出同步参数。在信道信息未知的情况下,本算法可以实现帧量级的同步,在信道信息已知的情况下,可实现任意精度的同步。由于不需要复杂的搜索过程,本算法具有计算复杂度低、同步速度快的优点。仿真结果表明,本文所提算法的性能优于已有同类算法。