GPS通讯技术在靶场测控中的应用与研究

论文摘要

根据靶场检测系统的需要,本文设计了一种由GPS校时的时间同步系统。GPS系统即全球定位系统是随着现代科学技术的迅速发展而建立起来的新一代精密卫星定位系统。它利用导航卫星进行测时和测距,具有在海、陆、空进行全方位实时三维导航与定位能力。GPS接收机输出的信号1pps信号与标准时间的最大误差不超过1μs,授时型OEM板1pps精度可达50ns,是很好时间源。本系统首先完成了GPS时间信息的解调,然后为了使解调出的时间信息能够传递给测试系统,设计了一个IRIG-B编码模块。它能够编写DC码和AC码。本文完成了理论设计和实际电路设计,并完成了PCB板的制作及调试和测试等工作。通过测试系统的整体性能得知,B码的帧头标志位和1pps信号的误差不超过75ns,能够满足测试系统对时间精度的要求。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 各种时间标准
• 1.1.1 世界时（UT）
• 1.1.2 历书时（ET）
• 1.1.3 原子时（AT）
• 1.2 GPS 技术发展状况
• 1.2.1 国内发展状况
• 1.2.2 国外发展状况
• 1.3 本课题的研究意义及内容
• 1.3.1 研究意义
• 1.3.2 研究内容
• 第二章 GPS 技术及标准时间码
• 2.1 GPS 技术的原理及发展概况
• 2.1.1 GPS 系统的结构组成
• 2.1.2 GPS 系统的发展概况
• 2.1.3 GPS 工作原理概述
• 2.1.4 GPS 授时优势
• 2.1.5 OEM 接收板
• 2.2 标准时间格式IRIG 码
• 2.2.1 IRIG 组织介绍
• 2.2.2 IRIG 时间编码
• 2.2.3 IRIG-B 时间码介绍
• 第三章 cyclone FPGA 器件及新型单片机 Mega128
• 3.1 CYCLONE EP1C3
• 3.2 QUARTUS II 开发平台
• 3.3 新型单片机MEGA128
• 3.4 AVR 软件开发环境
• 第四章 系统总体设计
• 4.1 系统功能模块划分
• 4.2 系统电路设计
• 4.3 GPS 信息解调模块的设计
• 4.4 B 码编码模块的设计
• 4.4.1 秒表模块的设计
• 4.4.2 DC 码编码模块的设计
• 4.4.3 AC 码生成模块的设计
• 4.5 AVR 与FPGA 通讯模块的设计
• 4.6 液晶显示模块的设计
• 4.7 本章小结
• 第五章 系统测试及分析
• 1.波形测试
• 2.秒同步性的测试
• 结论及展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1
• 附录2