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.     

用于卫星双向时间传递系统的调制器设计

设计开发了一种用于卫星双向时间传递(TWSTT) 系统的调制器,详细介绍了该调制器 的内部结构和相关算法。采用FPGA和DDS进行硬件实现,并完成系统的仿真测试。该调制器 的中频输出频率为70 MHz,峰值输出功率为-15 dBm。     

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。     

基于TWSTFT进行钟差预报方法分析

用多项式拟合、频谱分析、改进的AR模型3种方法对由TWSTFT（卫星双向时间频率传递）得出的钟差时间序列进行了拟合和预报分析。为了抵制钟差时间序列中异常值的影响，引入了“抗差等价权”。利用TWSTFT得到的一天的钟差，按不同采样率、不同时间跨度进行计算分析，结果表明：抗差估计的预报精度明显高于最小二乘估计；平滑值的预报精度高于采样值；由于钟差时闻序列中有明显的周期变化，多项式进行钟差预报的精度不可靠；用谱分析进行钟差预报的精度不高，但可以发现钟差时间序列中的主要周期变化；改进的AR模型预报精度最高，预报RMS在1ns左右。     

GPS对时技术在变电站的应用浅析

文中介绍了变电站GPS时间同步系统的结构、时间同步方式及几种同步方案,并对现场测试技术进行了介绍,给出了GPS时间同步系统的具体测试方法和接线方法.     

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。     

标校卫星地面应用系统方案设计

卫星标校技术采用低轨卫星搭载标校载荷为地面测控设备标定系统误差,由于国内标校卫星发展较晚,相关研究主要集中于地面具体型号测控设备的卫星标校方法,缺少标校卫星地面系统研究以及真实卫星数据和试验验证手段。针对国内首个标校卫星型号“天平”一号卫星地面应用系统,设计了系统工作模式,提出了标校卫星任务规划方法,并对精密定轨调度和标校数据处理业务流程进行了分析设计。标校卫星地面应用系统面向标校用户提供测控设备标校服务,并为后续研究提供真实卫星数据和试验验证平台。     

基于TDC的GPS驯服恒温晶振系统设计

为满足测控系统对高精度时间频率的要求,设计了一种基于时间数字转换器(TDC)的驯服恒 温晶振系统。使用GPS对恒温晶振进行实时校准,获得了高精度的频率信号。通过TDC测量时 差数据计算得到恒温晶振的频率准确度,其时差测量精度达到250 ps。采用优化的递推平均 滤波算法对时差数据进行滤波处理,消除了GPS秒信号抖动引入的干扰,缩短了频率驯服时 间,频率驯服精度优于3×10-11。     

DSP在卫星测控多波束系统中的应用

本文介绍了卫星测控多波束系统DSP模块的设计以及功能实现,在DSP模块的设计中使用了两片TigerSHARCDSP芯片并行连接,在500ms内完成测向和波束合成权值的计算。高性能的DSP芯片和优越的阵列信号处理算法保证信号能够得到及时准确的处理,满足了系统的需求。     

频率复用高码速率遥感卫星数据接收系统设计

针对双圆极化频率复用、高码速数据接收等关键技术,分析了影响系统交叉极 化鉴别率、高码速数据接收链路误码性能的主要环节,提出了天馈、高码速数据接收链路的 体系结构和设计方案。据此设计并建成的频率复用高码速率遥感卫星数据接收系统已成功接 收了国内首颗双圆极化频率复用遥感卫星（“资源三号”卫星,数据速率450 Mbit/s× 2）的数据。     

应用于测控系统的混沌码产生与同步技术

为了将混沌码应用于测控系统中,提出了混沌码的产生和同步方式。分析表明,基于DSP处理的产生方式和时间信息引导的同步方式更加合理可行;考虑设备资源的制约性,同时有利于接收端的同步,采用混沌跳码也不失为一种可行的方式。     

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。     

机动定位平台间时间同步系统的误差分析与控制

高精度双向时间同步是分布式机动无源定位系统的一项关键技术。结合机动平台的特点,对基于伪码相位测量的双向时间同步系统的误差来源和影响误差的因素进行了分析,并针对其中一些引起误差的主要因素给出了控制误差的有效方法。仿真和实测表明,最终可以在机动平台间实现0.2 ns左右的时间同步精度。     

基于AS5643总线的机载时间同步

为了使机载电子系统中的各个分系统协同完成既定任务,通常需要一个统一的时间标准。针对采用专用硬件的时间同步方法会造成系统开销较大的问题,提出了一种基于AS5643总线的时间同步方案,利用同步帧分发时间信息,并采用软件方法完成时间偏移测量及补偿,可达到优于50 ns的同步精度。详细介绍了基于AS5643总线的时间同步方法、同步原理及具体实施方案,最后通过实物验证表明该方法正确可行。该方法开销低、精度高,可应用于综合化航空电子系统中。     

卫星导航系统授时精度分析与评估

阐述了高精度授时的重要性;详细研究了利用导航星座进行单向、双向授时的原理和测量方法,分析研究了影响授时精度的原因.利用实测数据对双向授时精度进行了评估,得出了有益的结论.     

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。     

新型船舶自动识别系统设计及其同步算法分析

为了提高船舶自动识别系统（AIS）的容量,提出了基于正交频分复用技术（OFDM）的新型AIS系统设计方案。新系统设计主要包括系统参数设计、系统帧结构设计。新系统链路容量和信道传输速率均较传统AIS系统提高了6倍,实现了频域资源的有效利用。该系统对符号定时偏差和载波频率偏差特别敏感,因此对接收信号的同步处理必不可少,在设计的新系统基础之上提出了一种新的盲估计算法,利用包含在循环前缀内的冗余信息,在多径信道信息未知的情况下,直接通过对接收信号做相关构造一个归一化的相关特性函数,通过此函数可得到符号时延位置和多径信道长度,进而得到载波频率偏差。仿真结果表明在多径信道下该算法也具有较好的性能。     

一款小型化S频段高谐波抑制功率放大器的设计

为了确保卫星系统电磁兼容性满足要求,设计了一款应用于卫星测控通信系统的小型化S频段高谐波抑制功率放大器。通过在功放输出端设置谐波抑制网络改善了电路的谐波抑制性能。采用集总与分布参数元件相结合匹配形式,实现了电路的小型化设计。电路尺寸38.5 mm×28.2 mm。通过对功放腔体结构进行细化建模仿真,确保了功放电路的稳定性。实测结果表明,当工作频率为2.52 GHz时,功放1 dB压缩点大于31 dBm,谐波抑制度大于61 dBc,功率附加效率高于35%,1 dB带宽大于320 MHz。与国内外同类产品相比,该功放在谐波抑制性能等方面具有明显优势。     

典型测控系统自动化运行的设计与实现

介绍了典型测控系统全新的自动化运行设计。该系统是为卫星长期管理任务配置的新一代测控设备，采用轨道根数和网管计划驱动模式，适应对任务中心和网管中心全透明的数据传输和远程监控，卫星长期管理期间实现有人值守、无人操作，设备自动化程度比以往测控设备大幅提高，其自动化运行设计将成为新一代测控系统的技术典范。     

深空测控体系结构与技术发展

深空探测是国家综合实力的象征,集中体现了航天领域的发展方向和高精尖技术。 测控通信系统是深空探测器信息保障的核心,如何适应深空飞行平台的应用是航天测控发展 的重要课题。辨析了深空测控的一些基本概念,分析了其特点和需求,总结了深空测控的体 系结构、标准化建设方面的进展,提出了未来20年深空测控应重点发展的方向。