实时广域差分定位系统及精度分析

本文介绍了实时广域差分定位系统的组成与原理,基于开发的实时广域差分定位处理软件和高精度接收机,组成实时广域差分系统.通过接收国际全球定位系统服务机构提供的服务产品,进行了静态测试实验和动态测试实验,并对系统精度进行分析评估.     

大唐移动一体化卫星授时系统解决方案

1引言 TD-SCDMA是要求严格同步的TDD系统。目前TD-SCDMA系统采用美国全球定位系统（GPS）进行授时同步,但GPS授时系统存在一些需要考虑的问题,如施工不灵活、拉远受限以及安全性等。针对这些问题,中国移动提出了基于时间同步的GPS替代方案,主流的方案是基于有线网络时钟的1588v2以及我国自主研发的北斗卫星授时系统。     

基于快速拟合的高精度授时技术

本文针对采用晶振产生本地时钟的卫星导航接收机的高精度授时问题，特别是考虑在卫星失锁等不定位情况，提出了一种具备快速拟合的时间同步控制方法，提高了卫星导航接收机的授时精度和可用性。文中分析了影响卫星导航接收机授时精度的几个关键因素，给出了时间同步的软件设计算法实现，在某型卫星导航接收机上进行了测试验证。测试结果表明：本文设计的基于快速拟合的时间同步控制算法有效，提高了卫星导航接收机的授时精度和可用性。     

高精度北斗授时接收机授时方法分析和改进措施

北斗全球定位系统的建设使北斗应用技术得到了较快发展,基于高精度授时接收机的应用需求,对已知位置授时和自主定位授时2种方法进行了原理分析和精度比较,并基于自研高精度授时接收机进行了2种方法的对比测试。根据测试结果和实际应用场景,对授时设计技术优化和实现方法优化提出了建议,奠定了高精度应用和技术发展基础。     

摄动对北斗授时机的影响及修正方法探讨

北斗卫星导航试验系统是我国第一代自行研制建立的卫星导航定位系统。利用该系统实现单向授时的原理是计算地面中心站与用户机间卫星信号传输延迟,经修正实现本地时钟和系统时钟同步,得到本地的精确时间。为了实现同步,消除＂摄动＂的影响是至关重要的。这里提出利用＂最小二乘＂对卫星速度进行多项式拟合,消除卫星运动对授时精度影响的方法。通过与直接法（没有进行最小二乘拟合）比较,发现前者能将＂摄动＂对授时精度的影响降低在10ns以内。介绍并分析了这种方法,并得出了分析结论。     

基于北斗的智能电网RNSS授时及同步技术探讨

针对目前智能电网建设中授时及时间同步系统存在的问题,结合未来智能电网对高精度、高可靠性授时及时钟同步的要求,采用北斗为主、GPS为辅作对智能电网进行授时。以北斗RNSS授时技术为核心,根据智能电网运行模式,给出了授时及时间同步配置方案,并采用IEEE 1588时间协议实现全网的时间同步。对授时精度、时间同步系统的误差进行了分析与讨论,根据主、从时钟同步误差,提出了设置时延阈值并通过统计计算来消除干扰的计算方法,有效地提高了智能电网授时及时间同步精度。     

基于多源授时的广域网时间同步系统

介绍了基于多源授时的广域网时间同步系统,系统建立多个授时服务节点,每个授时服务节点通过对多种授时源的融合和原子钟保证授时精度和系统可靠性,使用网络时间同步技术保证广域网的用户的授时精度.测试结果表明,该系统具有可靠性高、授时精度高等特点.     

北斗卫星授时接收机的设计与实现

针对北斗卫星导航系统的时钟高稳特性,研究了高精度、低成本授时接收机的设计和实现方法。介绍了授时接收机从北斗卫星提取授时时标的设计方案,对方案中各部分做了功能分析。对产生授时时标中的关键环节、本地时钟的选择、本地时钟钟差的处理、卫星位置偏差的处理和授时时标合成策略进行了阐述。给出了授时系统的测试方法,分析了性能指标,测试结果表明能够达到优于100ns(1σ)的授时精度。     

基于精确时钟协议的多时钟源时钟同步实现

精确时钟协议(precision time protocol,PTP)由网络测量和控制系统的精确时钟同步协议标准(IEEE 1588)定义,借助网络通信和本地计算等技术实现分布式系统中的高精度时钟同步.虽然PTP系统可以通过纯软件的方式在局域网络内实现亚微秒级的时钟同步,却难以满足对时钟同步性能有更高要求的通信传输网络.阐述了PTP协议的时钟同步机制,通过搭建实验平台对Linux PTP软件进行调试,基于GPS(global position system)/北斗多时钟源授时模块实现纳秒级的主从时钟同步,提升了系统的可靠性和安全性.为满足多种环境下针对PTP协议的网络时钟同步研究提供了参考.     

静态用户精密授时问题的探讨

 为了提高RNSS授时精度,提出了采用卡尔曼滤波器和小波滤波器对观测值进行联合滤波的方法,对用户时钟钟差,钟漂及老化率进行估计,预测出用户时钟与系统时的差值.在观测到多颗卫星时,理论推导出采用加权的方法可使授时精度得到提高.最后对提出的方法进行了仿真,并与卡尔曼滤波和加权环路滤波进行了比较,结果表明授时精度得到了有效改善,在观测误差较大的情况下仍能保证高精度授时.     

Neural Technologies for Precise Timing in Electric Power Systems with a Single-Frequency GPS Receiver

The global positioning system (GPS), with its ability to provide time synchronization with accuracy to 200 ns over the wide area, provides an ideal tool for performing time tagging in electric power systems. The observed GPS pseudo-range varies from the true range because of range measurement errors. GPS errors sources are ionospheric delays, atmospheric delays, troposphericelays, multi-path effects and dilution of precision etc., affecting the GPS signals as they travel from satellite to user on Earth. In this paper neural models has been presented are for more accurate GPS timing in electric power systems with a single-frequency GPS receiver. The proposed methods use back-propagation (BP), extended Kalman filter (EKF) and particle swarm optimization (PSO) training algorithms, which achieves the optimal training criterion. We use actual data to evaluate the performance of the proposed methods. An experimental test setup is designed and implemented for this purpose. Results using the three methods are discussed. The experimental results obtained from a coarse acquisition (C/A)-code single-frequency GPS receiver are provided to confirm the efficacy of the approaches to give high accurate timing. The GPS timing RMS error using neural network based on PSO learning algorithm reduces to less than 105 and 36 ns, before and after SA, respectively.     

GPS精密授时功能在电力系统功角广域测量系统中的应用

GPS授时以其精度高、受干扰小、实时等优点具有广泛的应用前景.研究具有定时功能的GPS OEM电路RS-232输出和1PPS输出的特点及应用,并提供了在电力系统功角广域测量中用其实现精确授时的方法,可用于改进传统的授时模式.     

协同作战系统的时间同步

协同作战中需要高精度的时间同步将各站点在同一时间获得的信息融合,从而获得精确的敌方目标态势图来作出相应的对策。结合传统算法TPSN中的同步封包交换及FPST中的根节点动态选取,设计在无GPS授时状态下,协同作战系统中适用的时间同步算法及具体的同步方案。保证了同步网络的健壮性及伸缩性,其理论上可达到的同步精度符合协同作战的需求。     

关于GPS单星定时提高定时精度的研究

为满足特殊用户或固定站点对高精度定时信息的需求,文中重点研究位置已知情况下基于卡尔曼滤波算法的GPS单颗星定时的方法。理论分析及仿真结果表明：与位置未知时四颗星联合定位／定时方法相比,位置已知情况下单颗星定时的精度优于位置未知时多星联合定位定时的时间精度,同时,利用观测到的多颗GPS卫星分别进行单星定时得到的信息,可进一步提高时间精度。     

新型高授时精度时码终端系统设计

为获取高准确度的时间信息和同步频率信号,基于MSP430单片机和FPGA的时统终端系统的设计,实现对IRIG-B码和GPS时间信息的解调,同时提供各种不同频率的同步信号.针对GPS接收机输出定时信号存在的抖动,采用平滑滤波、驯服等技术,系统外同步精度提高到100ns,增强了系统的精度和稳定度.     

基于LEA-5T的快速高精度授时系统

为了进一步提高授时系统的精度和授时速度,采用新一代具有室内高精度授时技术的授时芯片LEA-5T作为标准时间基准源,设计了快速高精度授时系统.设计了系统的原理电路、详细阐述了原理电路的工作原理、介绍了私有协议UBX Protocol、时间码信息的提取及时间基准信号的确定方法,最后提供了样机图片以供读者参考.实践表明,该系统产生同步脉冲信号与秒基准信号的同步精度为0.6 μs,可满足同步精度小于1 μs的要求;首次授时速度快,热启动下小于4 s;信号敏感,在恶劣气候或只有一颗星可见时也可以实现授时.     

天地波组网雷达同步控制系统设计

天地波组网高频地波雷达采用天波发射、地波接收和地波发射、地波接收的形式实现对海洋表面动力学参数如海洋表面流场、风场等的监测,具有覆盖面积广、回波蕴含信息丰富等特点。由于采用收发分置模式,这种组网雷达需要解决接收站与发射站、以及多个接收站之间的同步问题,主要有时间、频率和相位三大同步。针对探测海洋动力学参数的要求,分析了天地波组网雷达对同步的需求,提出了同步控制系统的设计方案,包括基于授时GPS实现的系统外同步设计以及基于FPGA实现的系统内同步设计,并给出了相应的硬件和软件实现以及闭环和外场测试结果。该方案解决了天地波组网同步问题,海边进行的天地波组网现场实验也证明了该方案的正确性。     

基于特殊训练序列的OFDM符号定时同步

利用一种特殊的符号序列作为训练序列,在Schmidl＆cox定时同步算法的基础上提出一种新的OFDM系统定时同步算法,该算法克服了原算法定时模糊的问题,提高了定时精度。仿真表明,该算法具有类似于冲击函数的符号定时曲线,而且在多径信道下依然能够保持清晰的定时位置,进而进行小数频偏估计,性能优于Schmdl＆cox算法,且节省带宽资源。     

基于Kalman滤波的目标信号TOA测量校正

多点定位系统中,目标信号TOA测量精度直接决定了系统对目标的定位精度,而目标信号TOA测量精度取决于提供系统时钟的晶振的准确度和稳定度。针对多点定位系统中目标信号TOA测量准确度的具体问题,分析晶振频率偏移和GPS秒脉冲抖动对TOA测量准确度的影响,导出基于Kalman滤波的目标信号TOA测量校正方法。数值仿真证明此方法可以有效地改善目标信号TOA的测量准确度,对提高多点定位系统定位性能具有较强的现实意义与实用价值。     

基于E1专线的PTP同步技术探讨

时间同步网是通信网必不可少的支撑系统。虽然以GPS为代表的卫星授时系统以其使用方便、精度高等特点而得到广泛应用,但有安全性低、不同接收机存在个体误差等问题。近年来国际上对于PTP协议的研究已成为时间同步领域的热点,通过SDHE1远距离传输PTP协议组建纳秒级的地面时间同步网络,将改变通信网完全依赖GPS等卫星系统授时的局面。本文探讨了基于SDHE1专线的PTP传送技术,以及相关设备在电信SDH现网上的测试结果。