基于gps授时系统电法仪器高精度同步系统的的研究

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1、中南大学硕士学位论文摘要激电异常的评价和识别是地球物理工作的一大难题，谱激电法利用多频激电的相位特性，可用于评价激电异常源的性质，该方法其中一个主要观测参数是地中交流电场以及与供电电流之间的相位移。精确测量信号的相位，就要使发送设备发送的信号和接收设备接收的信号保持同步，需要对发送机与接收机进行时间同步处理。如何让时间同步系统达到更高时间同步精度、更加安全可靠的工作以及让它的性价比更高是谱激电设备进一步发展的需要。GPS全球定位系统由于具有可全球性全天候覆盖的信号以及它搭载了可作为时频标准的高稳高准原子钟的优点而易于实现高精度低成本的时间同步系统设计

2、。为了精确测量频率域电法勘探中接收机与发送机相位差参数，分析了几种不同的时间同步方案，根据频谱激电系统的同步精度要求和使用的方便性等可行性因素的要求，通过综合比较各自的优缺点，系统引入了GPS模块，利用精确的IPPS作为时间参考，实现多频激电仪接收机与发送机的精确时间同步进行高精度相位测量。本文分析了GPS同步原理及其结构、特性。采用了GPS秒脉冲信号作为时间基准并结合外部复杂可编程CPLD同步模块实现外部计数器设计，用于接收发送机与接收机的单片机发送的时间预置数信号，使其同时开始接收和采样工作，达到同步要求。为了使其工作性能更为稳定可靠，系统还结合

3、数字锁相环技术，同步了GPS秒脉冲信号，构建高精度时间同步系统的方案。设计了在频率域电法勘探中谱激电发送机与接收机GPS时间同步电路。该方案同步精度高、结构简单。实验证明，论文提出的基于GPS时间同步系统方案在本系统中的应用足正确的和可行的。关键词GPS，时问同步，相位测量，频率域激电法中南大学硕士学位论文摘要ABSTRACTItisaverydifficultproblemtoestimateanddistingnishtheIPanomalousinthegreophysicalsurvey．IntheSIPmethodweCallutilize

4、theIPphasespectrumtoestimatethecharacterofIPanomalousareas．OneofthemainobservationparametersinthismethodiSthephaseshiftsspectrumbetweenelectricfieldandelectriccurrentsupply．Itneedstoke印timesynchronizationbetweenfrequencydomainelectricmethod’Stransmitterandreceiverforaccuratelym

5、easurethesignalphasespectrum．ItneedsagreatdevelopmentindevelopingSDinstrumentsystemtomaketimesynchronizationsystemachievehigherprecision,tomakethesystemoperationmorereliableandmuchsaferandtomakelowerCOst．GlobalPositioningSystem(GPS)whichhaveset印ahigh-precisionatomstandardtimean

6、ditssignalCanwhollycoverstheearthatanytimeandinanyweatheri,itSeasilytousetheGPSsystemtoachievehigh．precisionandlowercosttimesynchronizationsystem．Infrequencydomainelectricmethod’Sexploration,inordertoenhancetheaccuracyofsignalphaseestimation,wehaveanalyzedseveralkindsoftimesync

7、hronizationsplan，accordingtotherequirementsofsynchronizzdprecisionandthefeasibilityofISPspectrum，andbycomparingrespectivecharacteristic，aGPSOEMisproposedforthesystem．1PPSCanbeutilizedasatimereference．Theaccuratetimesynchronizationphasemeasuretothefrequencydomainelectricmethod’S

8、transmitterandreceiverisbeingused．InthisPapef’theautho