Research on inter-satellite measurement technique in high dynamic environment

An improved measurement algorithm, based upon the theory of two-way time transfer (TWTT), is proposed to measure satellites with high speeds. The algorithm makes theoretical analyses and corresponding deductions on a relative motion model of two satellites, and eliminates the measurement error caused by the equipment delay when a satellite moves at a high speed. Theoretical analysis and simulation results demonstrate that in comparison with the conventional TWTT algorithm, the proposed algorithm can significantly enhance the measurement accuracy of the inter-satellite ranging and time synchronization, and the algorithm is more effective with the relative velocity between the satellites and transmitting delay becoming larger.     

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.     

时间同步误差对电力自动化系统影响的定量分析

时间同步是电力自动化系统中的一项关键技术;时间同步误差导致电力自动化系统的观测误差,降低测控单元、电能表功率计算、WAMS分析、故障录波、差动保护等元件的精度.定量分析时间同步误差对变电站自动化系统的影响.以一个数字化变电站自动化系统为例,分析在各种时间同步误差条件下的运行状态,并基于时间同步系统分析仪和数字化变电站仿...     

时间同步技术的研究

本文提出了一种汽车时间同步系统。包括:卫星导航接收器、恒温晶振、控制器、信号选择模块、信号处理单元、组合仪表显示屏、导航设备显示屏、车载时钟显示屏以及信号校准模块。该系统通过对信号选择、误差的修正等措施。可以有效的解决汽车的导航设备、组合仪表和车载时钟上显示的时间不一致问题。     

链式系统中信号远距离传输延时的在线测量方法

针对地震勘探系统结构成链式、采集节点多,全局主时钟和系统控制命令在其间传输延时大,而且采集节点间产生的延时不同且未知,导致不同采集通道间同步采集误差不易得到精确校正而影响同步精度的问题,提出了一种实时在线测量信号传输延时的回传模型和方法,采用链路复用技术,用同一根下行链路传输线实现从预处理模块到所有采集节点传输延时的精确测量,并能同时实现延时量向各采集节点一对一地传输。在进行链式系统设计时,本文方法能为后续同步采集误差的精确校正提供精确的延时依据。最后,建立了具有3个采集节点的实验系统,实验结果验证了本文方法的有效性。     

时滞复杂动态网络的有限时间随机广义外部同步

基于有限时间控制技术以及开环控制技术,研究具有噪声干扰的时滞复杂动态网络的有限时间广义外部同步问题。设计新的有限时间控制器,利用随机微分方程的稳定性理论得到网络实现有限时间随机广义外部同步的充分条件。研究表明:设计的控制器对于噪声干扰具有较强的鲁棒性,且网络同步时间与控制强度密切相关。在其他条件不变的情况下,网络同步时间随着控制强度的增大而减小。数值模拟中分别选择R(¨overo)ssler-like系统和Hindmarsh-Rose系统作为驱动网络与响应网络的节点动力学,给出了网络同步误差和总同步误差的演化轨迹。数值模拟结果验证了理论结果的有效性与可行性。     

不连续耦合的时滞复杂动态网络的同步

基于李雅普诺夫稳定性理论,对不连续耦合的时滞复杂动态网络进行分析,得到网络同步的充分条件,并且给出网络实现同步时滞的上界估计。研究表明:即使网络之间的耦合是不连续的,只要时滞满足一定条件,网络也可以实现同步,且网络容许的时滞上界与耦合强度、网络代数连通性以及耦合的开关率相关。数值模拟中利用Ikeda系统作为节点动力学,采用误差函数作为网络同步性指标,给出网络同步误差演化轨迹和各状态的演化轨迹,并进一步分析控制参数对同步速度的影响,模拟结果验证了理论结果的正确性。     

基于多时钟源的时间同步系统设计与应用

根据电力系统时间同步技术规范,基于高稳晶振,设计了一款可同步北斗、GPS、IRIG-B码多时钟源的时间同步系统,电力行业应用表明该系统时间同步精度优于士1 us,守时精度优于1 us/min,能确保在丧失外部同步源时的守时精度,满足电网安全、稳定运行要求.     

编队小卫星间相对测距和时间同步方法研究

介绍了编队飞行小卫星的特点,提出采用无线电双向单程测距方法实现星间相对测距和时间同步,计算了伪码和载波相位跟踪环路、星间相对运动、钟差变化、测量设备延迟、天线相位中心误差带来的星间相对测距和时间同步误差,讨论了降低误差的方法.对误差项进行综合分析后,得出星间相对测距误差可达到厘米级,时间同步测量误差优于0.1 ns的结论.     

任意占空比数字信号位同步时钟盲提取的数字实现

该文用FPGA和DSP设计的双核数字系统结合软件算法完成了任意占空比数字信号的自动识别,实现了较宽范围的位同步时钟盲提取。同时根据双向打点原理,详细分析了盲提取位同步时钟频率产生误差的原因,并总结出双向打点盲提取频率相对误差和最大相对误差的公式。该公式对所有双向打点系统具有理论指导和工程实践意义。通过测试,采用150 MHz的打点时钟,对于12 Kbps以下的单极性非归零数字信号,可以很好地实现盲同步的频率跟随性。实验数据表明:对于相同速率的单极性非归零码(NRZ)和占空比为 D 的单极性归零码(RZ),RZ的盲提取频率相对误差是NRZ的1/(D, 1 ? D)_min倍。实验结论证明该文建立的盲提取频率相对误差公式是正确的。     

Different Frequency Synchronization Theory and Its Frequency Measurement Practice Teaching Innovation Based on Lissajous Figure Method

According to the requirement of multi-parameter time and frequency measurement without frequency normalization,a different frequency synchronization theory is proposed based on Lissajous figure method and the variation law of Lissajous figure which are used in practice teaching of frequency measurement.The theory can achieve high-precision transmission and comparison of time and frequency and precise locking and tracking of phase and frequency,improve the level of scientific research on time and frequency for postgraduate,and promote practice teaching innovation of time frequency measurement for undergraduate.Utilizing the ratio of horizontal and vertical inflection point of the Lissajous figure,the nominal frequency of the measured signal is precisely calculated.The frequency deviation between the measured frequency and its nominal frequency can be obtained by combining the turning cycle of the Lissajous figure.By observing the phase relationship between the frequency standard signal and the measured signal,the accurate measurement of the frequency isimplemented.Experimental results show that the direct measurement and comparison better than the 10-11 order of magnitude with common frequency source can be fmished between any signal frequencies.The frequency measurement method based on the theory has the advantage of simple operation,quick measurement speed,small error,low noise and high measurement precision.It plays an important role in time synchronization,communications,metrology,scientific research,educational technology practice and equipment and other fields.     

长距离数字化管输系统中精确时钟同步的设计方案

针对各个站场内单独装设GPS接收器或其他精确时钟源的独立对时同步方式不能达到微秒级精度,成本较高的问题,提出通过长距离全线网络进行精确时钟同步的设计方案．从常用的多种网络对时方式中选择资源消耗最少且精确度最高的IEEE1588网络精确时钟同步协议（IEEE1588协议）,实现从时钟偏移量的修正以及传输时延的修正,并通过一个精确的首端主时钟源周期性的对全线网络内所有从时钟进行校正．结合工程实际设计了时钟设备、交换设备和控制设备的具体架构、基本配置及其功能实现．通过德国赫斯曼公司的三层交换机MACHll40和美国罗克韦尔公司ControlLogix可编程逻辑控制器等行业内主流成熟设备的系统配置,完成整体架构对IEEE1588协议的支持．在全线局域网络缓存负荷率不超过50％的前提下,使长距离数字化管输系统全线的自动化设备能够作为从时钟,与首端的主时钟源在100ns范围内实现精确时钟同步．     

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。     

多缸电液调平系统相邻交叉耦合同步控制

针对某导管架平台电液调平系统多缸运动同步控制问题,引入最小相关轴数控制思想,基于相邻交叉耦合控制和滑模变结构控制理论,设计了多缸运动同步控制器,该同步控制器由1个单通道跟踪误差控制器和2个相邻同步误差控制器构成.对单通道子系统中由于长管路存在导致的时延问题,提出了一种具有滑模预估结构的误差跟踪控制器,并以四缸运动同步控制系统为例进行了仿真研究,结果表明该同步控制方法具有较好的控制效果和较强的鲁棒性,证明了方法的有效性.     

PMSM无位置传感器控制的系统延迟补偿方法

提出了一种基于系统延迟补偿的永磁同步电机位置观测方法,以避免在高速下滑模位置观测器精度受永磁同步电机驱动系统中的模拟延迟和数字延迟影响而产生位置估计误差。首先,建立了用于位置估计的典型滑模观测器,并分析了滑模运动的可达性。其次,研究了模拟电路对定子电流的影响,推导了采样电路中的有源滤波、无源滤波及偏置电路的传递函数,计算了采样电路对定子电流造成的总延迟相位。再次,分析了滑模观测器的数字实现过程造成的电流相位延迟。又再次,提出了基于直接信号补偿的方法,补偿了以上因素造成的电流相位误差。所提延迟补偿方法不仅提高了位置估计精度,还改善了闭环控制的电流调节性能。最后,在8 000 r/min电机驱动平台上进行了实验,结果表明所提系统延迟补偿方法提高了位置估计精度。     

智能化变电站中多源自适应时间同步系统

为了满足日益增长的智能化变电站时间同步需求,提出一种多源自适应的时间同步系统方案.基于各种时间基准的特点,采用外部时间基准校正本地原子钟时间基准,建立秒脉冲同步产生上升沿和国际标准时间对齐秒脉冲的时间同步系统方案,设计优化算法,并采用多重误差补偿算法对输入的有效同步源的同步信号进行数据筛查和量化误差补偿,提高了同步信号...     

基于卫星共视技术的电网时间同步

针对电网系统对时间同步的要求,提出一种基于GPS/北斗卫星共视技术的远距离时间比对和传递方法,实现电网系统的高精度时间同步和频率校准.详细介绍该系统的软、硬件设计和数据处理算法,并给出国家电网所有一级基准时钟与国家标准时间UTC（NTSC）的共视数据分析结果：GPS模式下的共视比对精度优于5ns,北斗模式下共视比对精度优于15ns.数据结果表明：采用该技术能够实现电网系统全网范围内高精度、高稳定性、高可靠性的时间统一.     

基于数字补偿的实时自动增益控制技术研究

阐述了基于前馈技术的实时自动增益控制的原理及同步和数字补偿等关键技术的实现;介绍了在通信分析仪中的具体应用。采用的实时自动增益控制电路利用信号通路的延迟特性,精确控制模数转换器同步,实时调整信号增益,在数字域补偿误差,扩展系统动态范围。该技术成功应用于通信分析仪,并在雷达、电子对抗和接收机中得到推广。     

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...     

无人系统多模态视觉感知单元测试与评估方法的研究

提出一种通用的基于视觉传感器的无人系统多模态视觉感知平台的测试与评估的方法,研究了可见光波段和红外光波段下的动态测距实验与复杂光变测距实验. 整个过程采用基于北斗卫星实时授时的时间同步技术和真值采集设备,输出带有时间戳的无人系统多模态感知单元的测量数据和真值数据,并保证了不同设备之间的时间同步误差小于10 ms. 最后,对比测量数据和真值数据,给出测试设备的性能与功能的量化评估. 实验结果表明,该测试评估方法有效地获取了真值,并进行了时间同步,满足实际的需求,具备推广性.