导航设备时延测量技术分析

为了提高无线电卫星导航定位系统(RNSS)的精度,需要对导航设备时延进行精确测量。给出了导航设备的时延测量方法,研究了使用专用时延传递设备进行时延测试的实现方案,介绍了专用时延传递设备对接收链路和发射链路进行时延测量的方法,指出了该方法的创新性和实际测试过程中的应该注意的问题,给出了测试结果及误差分析。     

车载卫星双向时间同步系统研究

卫星双向时间频率传递技术是高精度时间频率远程比对的基本手段。对设备时延进行校准是获得高精度时间比对的关键。设计了车载卫星双向时间同步系统,描述了系统设备组成、工作原理及各设备的功能特点,并对关键技术的实现进行了分析。设计并完成了同源零基线验证实验。实验结果表明,车载卫星双向时间同步系统时延不确定度在0.4 ns之内,可以完成对卫星双向时间比对链路设备时延高精度的校准。     

基于卫星双向法的时间比对系统构建与分析

为了实现高精度时间同步,采用了卫星双向法,对时间比对系统进行了构建,并对影响比对系统不确定度的因素进行了分析。卫星双向法即两个台站同步发送和接收时间信号,可消除传递路径引起的误差,如：卫星位置引起的误差、电离层和对流层修正误差、卫星转发器误差。分析表明：在所有不确定度影响因素中,发射与接收设备时延的不稳定性是最大影响分量,系统对时精度可控制在4ns以内。系统的构建为高精度时间同步提供了可操作的方法。     

一种双基地雷达时间同步的新方法

提出了一种基于对流层散射双向时间比对的双基地雷达时间同步的新方法(TWT3S), 利用对流层散射通信设备进行雷达站间双向时间比对以求取雷达站间精确的时间差。详细推导了TWT3S的计算模型, 对时间间隔测量误差、发射与接收设备时延误差、对流层时延误差、几何距离时延误差进行了讨论, 并给出了TWT3S的理论精度。计算结果表明, 对流层时延误差是最主要的误差来源, 占所有误差的90%以上。TWT3S模型的理论精度为15~21 ns, 比采用微波或光纤直接同步法精度高, 为双基地雷达时间同步提供了新的思路。     

超宽带通信系统及实现

全双工超宽带(UWB)通信冲激无线电收发信机由一个发射冲激脉冲的发射机与一个接收冲激脉冲的接收机组成。采用脉冲交错技术使发射机或接收机能同步于收发冲激无线电信号脉冲。脉冲交错也避免了收发冲激脉冲信号间的相互干扰。     

单波长单光纤时间双向传递的研究

针对温度和光波长对光纤传输时延的影响,研 究了单波长单光纤时间双向传递方法,传输距离 为2km的单波长单光纤时间双向传递的同步精度为27.5ps,抖动峰 峰值为209ps,测试结果显示单波长单 光纤时间双向传递方法能减小温度和波长对光纤传输时延的影响和提高时间传递精度。随温 度和波长变化 的光纤传输时延是影响光纤时间双向传递精度的主要因素,用Matlab定量分析了温度 和波长对材料色 散、折射率及光纤传输时延的影响,并且理论分析了单波长单光纤时间双向传递的同步精度 。     

抛物面天线接收时延抖动分析和对策

抛物面天线是卫星导航地面站的重要组成设备,负责完成卫星与地面站时间同步上行信号发射和下行信号接收,也是伪距测量的重要设备,因此要求抛物面天线工作时自身时延值相对稳定。针对地面站天线在跟踪卫星信号时接收时延抖动现象展开了故障排查,进行了问题原因分析。指出了天线旋转关节及馈线连接方式是影响天线时延稳定性的重要因素,并给出了解决天线时延抖动现象的方法。     

卫星激光测距系统皮秒准确度时延标定研究及应用EI北大核心CSCD

卫星激光测距(Satellite Laser Ranging,SLR)以脉冲激光为媒介获取卫星的精确距离,是空间大地测量技术中准确度最高的手段。在传统卫星激光测距系统中,通过测量已知距离的固定靶目标实现系统总时延的标定,对获取单向发射或接收时延的研究较少,这制约了卫星激光测距在激光时间比对、多台站协同测距及行星际激光测距等方面的应用。文中开展皮秒准确度时延标定方法的研究,首先,分析了卫星激光测距系统的时延组成及影响因素;其次,以中国科学院上海天文台卫星激光测距系统为平台,开展电学、光学和光电转换等时延的高精度测量,并将各部分时延组合完成收发时延的标定;最后,分析发射和接收时延标定的准确度,并将时延标定方法应用于地靶距离偏差的校验,验证时延标定方法的可行性。结果表明,发射和接收时延标定的准确度分别优于11 ps和13 ps,地靶距离偏差与国际激光测距组织(ILRS)反馈值相差仅11 ps。     

链路时延差对测控设备跟踪及解调性能影响分析

针对无线电测控设备下行接收链路设备复杂、传输环节多带来的不同链路时延差异,对分集合成方式下数据解调及不同测控体制角误差解调的机理进行了简要介绍,在对航天测量船某测控设备出现的2起典型故障的实测数据进行仿真的基础上,详细分析了下行链路时延差对测控设备不同测控体制下的跟踪及数据解调性能的影响,提出了下行链路时延测试方法及存在时延差异时的应对措施,为测控设备研制时分析时延差异带来的影响提供理论依据。     

UHF FM/FSK无线电收发电路设计

介绍了一种采用CMX017／018单片UHFFM／FSK发射芯片和接收芯片的无线电收发电路。     

全新卫星双向时间比对调制解调器设计

卫星双向时间频率传递是目前被广泛应用的远距离高精度时间频率量值传递方法,其核心组成设备是双向时间比对调制解调器.文章介绍了由北京无线电计量测试研究所研制的卫星双向时间比对调制解调器,该设备采用直接序列扩频(DSSS)和二进制相移键控(BPSK)方式完成时间信号的调制,采用快速傅里叶变换(FFT)算法实现对信号的快速搜索和捕获;利用二阶锁频辅助三阶锁相环路达到动态性能和跟踪精度的平衡;采用二阶延迟锁定环(DLL)来实现对码相位的精密跟踪和测量.采用两个1.2m口径天线的双向比对地球站进行短基线卫星双向时间比对试验,试验结果表明当系统工作在2.5MChip/s码速率时,该调制解调器的时间比对精度(标准偏差(1σ))能够达到0.13ns.     

一种增强型PTP光纤级联精细时频同步方法

该文提出了一种增强型PTP光纤级联精细时频同步方法,该方法以PTP同步技术为基础,结合同步以太网时钟传递技术和基于数字双混频时差法的多级级联精细时钟同步技术,对PTP技术进行改进和增强,然后基于该方法,通过多级时频设备光纤级联的形式实现多节点、大跨度、网络化的时频信号传递与同步输出,并解决多级级联情况下同步精度会逐级恶化的问题,实现ns量级的系统时间同步精度,保证系统各环节在高度统一的时间尺度下进行高效同步与联动工作。通过设计、试验,验证了该方法的可行性和有效性。     

一种增强型PTP光纤级联精细时频同步方法

该文提出了一种增强型PTP光纤级联精细时频同步方法,该方法以PTP同步技术为基础,结合同步以太网时钟传递技术和基于数字双混频时差法的多级级联精细时钟同步技术,对PTP技术进行改进和增强,然后基于该方法,通过多级时频设备光纤级联的形式实现多节点、大跨度、网络化的时频信号传递与同步输出,并解决多级级联情况下同步精度会逐级恶化的问题,实现ns量级的系统时间同步精度,保证系统各环节在高度统一的时间尺度下进行高效同步与联动工作。通过设计、试验,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于IEEE-1588的高精度时钟同步系统设计

为提高高速铁路地震预警系统采集设备时间同步精度,本文设计了基于IEEE-1588的网络高精度时钟同步系统。系统利用STM32+FPGA构架搭建硬件平台,在FPGA中利用PLL延迟测量法实现高精度时间间隔测量,时间间隔测量精度达到600ps;利用PHY芯片DP83640获取网络PPS时钟,在STM32中结合卡尔曼滤波与PID算法,实现网络PPS时钟对本地时钟的校正,以及对本地PPS相位校正,最终完成同步系统的软件设计。测试结果表明：本设计时钟同步误差优于3ns,且具备长期稳定性。     

Improvement of precision on two-way satellite time and frequency transfer

Multi-channel modems have been used in Asian two-way satellite time and frequency transfer (TWSTFT). To make full use of data in multi-channel TWSTFT and improve the precision of TWSTFT, a new method to process data is presented. The precision of the multi-channel TWSTFT is compared with that of the single-channel TWSTFT, and the results show that it achieves an improvement.     

高精度光纤时间频率一体化传递

为满足各工程应用领域对于高精度时间频率同步的需求,降低系统复杂度,保障大规模光纤时频传递网络的顺利建设,该文提出基于伪码调制技术的光纤时间频率一体化传递方法,设计并搭建了光纤时间频率一体化传递系统,完成了光纤单向和双向时频一体化传递。在单向时频传递试验中,分析了温度变化对于系统传输时延的影响;在双向时频传递试验中,实现了时间频率的高精度传递,系统附加时间传递抖动为0.28 ps/s, 0.82 ps/1000 s,附加频率传递不稳定度为4.94×10^–13/s, 6.39×10^–17/40000 s。试验结果表明,该方法实现了时间、频率一体化高精度同步,且系统附加时间传递抖动优于目前各光纤时间同步方案。     

基于SDH网络的高精度授时研究

针对目前基于数字同步体系(SDH)网络的长距离时 频同步精度不高、不易与现有网络相融合等问题,提出了一种采 用桥接测量方式拓展SDH网络无源双向比对授时距离的新方法。分析了桥接测量法的中间站 时延测量误差。搭建了220km的4节点SDH实验网络,通过桥接测量法 跨越两个 SDH网元设备,利用桥接站时延数据的测量结果对终端时钟实施伺服控制,使其跟踪于 主站时钟。授时 系统的同步误差峰-峰值为965ps,均方差为117.7ps。实验结果表明,使用桥接测量和时钟伺服技术不但能有 效拓展授时距离,而且能在SDH网络终端再生与基准时钟高度同步的时间频率信号,达到较 高的授时精度水平。     

测试场时统设备误差分析及处理技术

针对测试场对试验控制信息、时间信息和准频率信息要求较高的特点,设计了基于GPS授时的时间统一系统。在简要介绍时统设备组成的基础上,对影响系统的误差因素进行了分析,着重从调制解调方面讨论了B码终端误差,从系统同步和失步方面讨论了守时误差;提出了从增强B码解调器适应能力、时统守时精度、取样信号时刻精度三个方面减小时统误差的处理措施,指出系统设计中通过合理进行误差分配,控制显著误差,可实现系统的技术性能和经济性能的统一。     

基于NTP协议的车联网高精度时间同步系统解决方案探索

以国家智能网联汽车(武汉)测试示范区二期项目车联网时间同步系统建设经验为基础,系统进行了车端、路端、平台端的时间同步精度测试研究,并基于测量结果修订了时间同步系统方案,同时总结并提出了一套更高同步精度、更低成本、更易应用的时间同步系统方案。