航电系统高精度时间同步方案

现代战机强调航电系统的高度综合化以及编队协同作战,而高精度的时间同步是其实现的基础。针对该需求,提出了一种兼顾飞机平台内部时间同步和编队时间同步的方法。通过建立飞机平台内部时间中心,结合飞机航电系统本身具备的卫星导航授时能力以及数据链授时能力,可以实现飞机平台时间和编队时间的高度统一。误差分析结果表明,其实现的平台内部及编队平台间时间同步精度可达到100 ns量级。该方法实现原理简单,能直接应用于工程化设计。     

一种自动校时的IEEE 1588v2精确时间同步算法

为解决IEEE 1588v2单步模式时间同步算法中存在的时间戳不精确和同步报文丢失时误差增大的问题,提出了一种更精确的时间同步算法——自动校时的IEEE1588v2时间同步算法（ACTS）。当同步报文丢失时,ACTS算法使用时间偏差的历史均值自动进行校时,并采用时间戳补偿的新机制提高同步精度,从而降低偏差和延时误差,减小了同步误差。仿真结果表明：与IEEE 1588v2单步模式时间同步算法相比,在同步报文未丢失和丢失的情况下,ACTS的同步误差均值分别至少降低了90.2%和89%。所提算法对于提高IEEE 1588v2单步模式的时间精度具有促进作用和现实意义。     

开放式机载时间同步系统的架构设计

针对现有机载时间同步系统在综合航电系统架构下通用性和可扩展性不足的问题,提出了一种具有开放式特征的机载时间同步系统架构。首先根据机载时间同步系统应用需求,分析了机载平台可选的技术手段,然后围绕时间链路、时间处理、时间管理、时间应用等基本要素,将机载时间同步系统自上而下划分为三个部分,从而形成分层次的机载时间同步架构。该架构在层间采用了标准开放接口,能同时兼容多种机间时间比对链路,具备多时间管理和时间品质评估的能力。最后,介绍了该架构下的时间同步实现流程,并分析了影响同步精度的主要误差环节。桌面测试结果表明,所提架构能够实现优于10 ns的时间同步精度。     

多机组网试飞时间同步方案

时间同步是多机组网试飞的前提和基础。针对多机组网试飞中数据时间同步要求,提出了一种基于IRIG-B码的综合时间同步方案,应用双向时间同步法、单向时间同步法、时间基准法和分段时延测试法实现了多机组网试飞的时间同步,时间同步精度优于1 ms。实际飞行试验验证了该方法合理有效。     

高精度双向时间比对同步技术原理与应用

在当前越来越多需要统一时间的多站系统中,时间同步是一个关健的问题.在详细介绍了双向时间比对同步原理的基础上,提出了双向时间比对同步的具体实现方案,并给出了实际工程应用中射频和中频试验的授时精度曲线,授时精度标准差小于3 ns,确认了本方案和算法的高精度性能.本方案已在实际系统中成功应用,值得进一步推广.     

机动测控单元定姿定位及目标捕获技术

为满足动中测控的机动测控设备建设需求，根据天线姿态误差对角精度误差的影响分析，提出了运动中天线姿态误差的定量计算方法，采用一种合理的天线稳定和目标捕获方法，对运动中目标捕获跟踪的影响因素进行了定量分析。通过机动测控单元样机对在轨卫星试验动态跟踪的数据研究，验证了姿态误差计算方法的可行性，为动中测控建设提供了有效的技术途径。     

空间探测中动态运动对双向时间交换测距的影响

为了提高动态运动条件下双向时间交换测距(TWSTT)的精度,满足航天器间高精度自主测量的需要,在传统相对静止模式的基础上,分析了空间探测中目标间动态运动对双向时间交换测距的影响,针对两种典型的运动场景,分析了相对运动影响测距的机理,推导了动态运动条件下的距离解算公式。分析和仿真结果表明：相比传统静止模式,动态条件下的距离解算增加了目标间的相对速度、运动方向及相对距离等影响因素,如果在距离解算时忽略了上述因素,则将引入相应的测距误差,而且相对运动速度越大、相对距离越远,引入的测距误差越大。     

基于ADS-B的高精度站间同步方法

自动相关监视（ADS-B）可用于多站定位系统中实现时间同步，但直接同步的精度不足以满足工程应用的需要。为了提高同步精度，首先推导了利用ADS-B实现站间同步的机理模型，在实测数据的基础上仿真了直接同步方法的精度水平；其次分析了ADS-B位置误差的类型和来源，得到了不同误差类型的分布特征；最后根据不同误差类型的特点，提出了一种降低ADS-B误差影响的高精度多站同步的方法。该方法可有效降低ADS-B系统延时误差和定位误差对同步精度的影响，以实测数据为基础的仿真结果表明该方法可实现纳秒级的站间同步精度，具有良好的工程应用价值。     

一种快速提取位同步的全数字锁相环

本文提出了一种快速提取位同步的全数字锁相环方案。该方案通过对同步区、反相区以及快慢区的切换,有效地克服了同步时间与量化相位误差的矛盾。具有同步建立时间短、保持时间长、且同步精度高、抗干扰能力强等优点。     

存在参数微扰的非自治超混沌系统的同步

本文对四维非自治的超混沌光学模型的同步问题进行了讨论。结合误差反馈同步方法和参数自适应同步方法,使参数不同的两个系统达到同步,数值计算结果也表明同步效果很好。同时对控制函数的参数与同步建立的时间两者之间的关系进行了仿真,结果表明,存在最佳参数使得同步建立的时间最短。     

IEEE1588协议在网络测控系统中的应用

在基于网络的测量与控制系统中,对分散节点间的时钟同步有很高的要求。IEEE 1588 标准的精确时钟协议为测控系统的时钟同步提供了一种简单可行的途径。分析了精确时 钟协议实现的原理和算法,针对测控系统中对时钟同步精度的需求,研究了系统内选择最优 主时钟的算法和实现,以及硬件辅助检测时间戳的方法和应用。最后以以太网为例,对设计 的 方法进行了精度测试,验证了在测控系统中应用精确时钟同步协议能够满足系统的应用需 求。     

MIMO-OFDM系统同步技术研究进展

多输入多输出正交频分复用（MIMO-OFDM）系统对定时偏移和频率偏差极其敏感,并且对时间同步精度要求极高。分析比较了29种具有代表性的MIMO-OFDM系统同步算法的优缺点,指出针对数据辅助类的同步方法,采用共轭、取反等特性构造优良正交性的训练序列是提高时间同步性能的关键,可在时域进行频偏估计和降低参数维数来降低系统计算复杂度;针对非数据辅助类的同步方法,构造计算复杂度较低的代价函数是提高频率同步性能的关键,这些都是MIMO-OFDM系统同步方法值得研究的方向。     

一种新的SC—FDE系统粗定时同步算法

定时同步是单载波频域均衡(SC-FDE)系统的一项关键技术,其中的粗定时同步算法决定着同步收敛速度,由Schmidl和Cox提出的传统算法中出现的测度峰值平台影响着粗同步的精度与速度。通过训练符号格式的重新设计,利用其中4个相同部分良好的相关特性,提出了一种基于特殊训练符号的粗同步算法。仿真结果表明,在高斯白噪声信道和多径衰落信道条件下,新算法定时偏差估计的方差和均值接近于理论值,粗定时同步能够精确地完成,较好解决了测度峰值平台问题。     

基于LMS估计的卫星移动通信定时同步优化

针对采用长期演进（LTE）通信标准的地球静止轨道（GEO）卫星移动通信系统上行定时误差会影响单载波频分多址技术正交性的问题,在LMS线性估计算法的基础上提出了一种适用于大时延环境下单载波频分多址定时同步优化方法。该方法对用户与卫星之间传输时延的变化进行估计,通过闭环控制补偿减小上行定时误差。仿真表明：该方法在使用LTE标准帧结构时,能保护用户上行信号正交性,避免符号间干扰,且传输速率损失约为9%,远低于传统拓展帧结构方法带来的损失,验证了方法的优越性。     

适用于多速率高阶QAM的定时同步改进算法

针对速率可变的高阶正交幅度调制(QAM)信号定时同步问题，提出了一种基于Gardn er理论的定时同步改进算法。新算法改原有滤波器结构为两级插值级联优化结构来实现多速 率信号的定时同步，可独立于载波同步单独使用，比传统结构具有更强的普遍适用性。仿真 结果表明，该算法可以准确地对速率可变的128QAM信号进行同步。     

一种新的定时和频偏联合估计算法

提出了一种新的正交频分复用(OFDM)系统定时和频率同步联合算法。该算法仅需要一 个训练符号就可以完成定时和频偏估计,额外开销量小,定时和频率同步的实现均在时域进 行,简化了同步实现的复杂度。由于使用自相关处理,定时同步对频率偏差具有较强的鲁棒 性。与以往的定时同步算法相比,该算法避免了定时平台和多峰值的出现,即使在非常低 的信噪比下,其定时测度都是一个尖脉冲。仿真结果表明,该算法能快速地实现定时和频率 同步。     

一种改进的GFDM时频同步算法

针对广义频分复用（GFDM）系统对符号定时同步要求较高的问题,提出了一种新的基于前缀码的同步算法。在接收端,在获取粗略定时信息的基础上,利用前缀码前后两部分的相位差实现载波频偏估计,并对接收序列的频率偏移进行纠正,然后通过纠正后序列与已知发射前缀的互相关函数实现精确的符号定时估计。由于该前缀码具有共轭对称的特性,使其避免了“平顶效应”的出现。结合5G中低时延高可靠场景,在频率选择性信道中对其进行仿真,并通过均方误差对其性能进行了评估。理论分析及仿真结果表明,该算法相对于原算法具有更好的定时同步性能和更低的复杂度,提升了GFDM系统的整体性能。     

初相注入式快速符号同步的一种实现方法

通过平方滤波算法对时钟初相进行预估计,实现了Gardner算法下初相注入式符号同步.该方法具有快速、高精度的特点,尤其是较好地解决了初始点为过零点的极端情况下,Gardner算法收敛方向不确定、收敛时间较长的问题.计算机仿真和实际应用证实了该方法的有效性.