gpsbd双模授时校频技术研究

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1、分类号学号M201171666学校代码10487密级硕士学位论文GPS/BD双模授时校频技术研究学位申请人：张少辉学科专业：电磁场与微波技术谭萍副教授指导教师：马洪教授答辩日期：2014年2月22日万方数据ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonGPS/BDDual-ModeTiming/FrequencyCalibrationTechnologyCandidate:ZhangShaohuiMaj

2、or:ElectromagneticFieldandMicrowaveTechniquesSupervisor:Prof.TanPingProf.MaHongHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaFebruary,2014万方数据独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识

3、到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要雷电探测系统一般通过多站测时差空间解算

4、法对雷电进行定位，时间频率标准的精度直接影响了其定位精度，因此研制高精度和高稳定度的授时校频系统非常重要。卫星授时具有精度高、稳定性和可靠性高的特点。卫星接收机输出的1PPS（PulsePerSecond）信号具有非常高的长期稳定度，而恒温晶振具有很好的短期稳定度，结合1PPS信号良好的长期稳定度和恒温晶振良好的短期稳定度，对卫星授时校频技术进行研究，设计出GPS/BD（GlobalPositioningSystem/BeiDou）双模授时校频系统。该系统作为雷电探测站的子单元，为雷电探测系统各探测站提供协调同步工作的时间频率基准，其时间基准精度在卫星锁定情

5、况下误差为20ns，其频率基准在卫星锁定1213情况下的短期稳定度为510，长期稳定度为10级别。本人所做的工作主要包括：(1)研究VOCXO(VoltageOvenControlledCrystalOscillator)的频率压控特性；(2)了解卫星授时的基本原理以及研究利用卡尔曼滤波原理滤除1PPS时间标准内包含的随机误差；(3)研究了PID（ProportionIntegrationDifferentiation）控制原理，采用PID控制对卡尔曼滤波后的相差进行自动调节，使得相差变得平稳；(4)研究用于在丢星情况下保持时间频率标准精度的算法。关键

6、词：GPS/BD，授时校频，恒温晶振，卡尔曼滤波，PIDI万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractLightningdetectionsystemgenerallybymeasuringthetimedifferenceofmulti-stationtolocatelightning,Precisiontimeandfrequencystandardsdirectlyaffectsthepositioningaccuracy，Therefore,thedevelopmentofhighprecisionandhighstabilityoftiming

7、andfrequencycalibrationsystemisveryimportant.Thefeatureofsatellitetimingishighaccuracy,goodstabilityandhighreliability.Asweknow,The1PPSsignalofsatellitereceiverhasaveryhighlong-termstability，andtheOCXO(OvenControlledCrystalOscillator)hasagoodshort-termstability,sowedoaresearchonthe

8、GPS/BD(GlobalPositionSyste