BD2/GPS高精度同步时钟装置的设计与应用

针对CCD(Charge Coupled Device)相机在探测脉冲激光光斑过程中曝光时刻与脉冲激光同步的问题, 提出一种利用超前预测方式同步触发CCD相机抓拍光斑图像的高精度时钟源设计方案。该装置主要采用北斗2导航系统(BD2： BeiDou2 navigation satellite system)/全球定位系统(GPS： Global Positioning System), 双模接收单元提供的协调世界时(UTC： Universal Time Coordinated）时间以及高精度秒脉冲（PPS： One-Pulse Per -Second）时间基准作为同步时钟装置的基准源, 并结合现场可编程门阵列(FPGA： Field Programmable Gate Array)高速时序计算与微控制单元接口技术, 保证CCD相机同步抓拍时间, 从而完成高精度的同步触发。实验表明, 该装置可以提供微秒级时间同步精度和标准授时信息, 有效地缩短了CCD相机曝光时间, 得到完整清晰的高信噪比脉冲激光光斑图像。     

基于GPS的破片测速多设备同步触发方法

针对破片测速多设备同步触发时易误触发，布线困难等问题，提出了一种基于GPS的破片测速多设备同步触发方法。利用GPS高精度的秒脉冲和UART时间信息周期性的同步设备系统时间；使用FPGA作为控制芯片，使用高精度晶振作为基准时钟，进一步降低误差。理论分析了在30秒同步一次情况下，双设备时间误差最大为8.4us，长时间GPS不同步时多台设备累积误差到达1ms时间为59分钟。利用示波器对GPS模块的秒脉冲信号精度做了验证，证明两个GPS模块秒脉冲之间误差在50ns以内。最后使用数据采集仪采集同一周期性三角波，设置为GPS触发方式。两台设备在同一时间触发，观察采集到的波形，两台设备的时钟误差在20us以内，验证了方案的可行性。     

基于IEEE 1588协议的网络时钟同步系统

提出一种基于IEEE1588协议和卫星授时的局域网内时间同步方案,将FC3180微控制器作为设备的核心控制单元,结合相应的硬件单元实现IEEE1588协议,将通过授时模块获取的卫星上的时间作为基准时间.IEEE1588将此基准时间分布到局域网中,并将各个从时钟设备的时间同步到基准时间源上.实验结果表明,该方案能够实现亚微秒级别的时间同步精度,达到了IEEE1588协议规定的精度,能够满足大部分应用系统对时间同步的要求,具有一定的应用价值.     

基于全双工以太帧间隔的源同步时钟传输方法

提出在全双工以太物理层中,基于以太帧间隔（inter packet gap, IPG）的固定比特率业务同步时钟传输方法.该方法引入同步剩余时戳(synchronous residual time stamp, SRTS)算法,是一种不受以太分组流量影响的带外时钟传输方法.通过连分数展开分析恢复时钟的各阶抖动成分,给出基于以太帧间隔的同步剩余时戳算法的参数选择方法,并通过软件仿真和现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)硬件实验证明了其优良的同步性能.     

Channel access algorithm design for automatic identification system

The Automatic Identification System (AIS) is a maritime equipment to allow an efficient exchange of the navigational data between ships and between ships and shore stations. It utilizes a channel access algorithm which can quickly resolve conflicts without any intervention from control stations. In this paper, a design of channel access algorithm for the AIS is presented. The input/output relationship of each access algorithm module is defined by drawing the state transition diagram, dataflow diagram and flowchart based on the technical standard, ITU-R M.1371. In order to verify the designed channel access algorithm, the simulator was developed using the C/C++ programming language. The results show that the proposed channel access algorithm can properly allocate transmission slots and meet the operational performance requirements specified by the technical standard.     

磁通门磁力仪中的时钟电路设计

磁通门磁力仪中的时钟电路是以单片机MSP430为核心,协调控制电源模块、时钟电路模块、数据通讯模块以及人机交互功能模块。详细分析了各功能模块设计的原理电路,测试结果表明,该时钟电路能正常工作,可以准确显示年、月、日、时、分、秒,且可将数据通过USB在PC上显示。     

基于粒子群优化算法的AIS船舶状态比例计算

在船舶自动识别系统(Automatic Identification System)中,如果知道系统范围内的船舶状态比例就能够对系统的通信性能进行详细的分析.船舶状态比例计算问题可以归结为带有约束条件的最优化问题.粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization)作为一种最新的优化算法,具有简单易实现,可调参数少等优点,将其与惩罚函数法相结合来处理约束条件,可以应用到AIS系统船舶状态比例的求解.经过大量实验计算并与实际数据进行比较表明,该方法在迭代次数和收敛精度上都取得了良好的效果.     

一种全球导航卫生系统钟差估计优化方案的量化研究

摘要：针对卫星钟差解算策略的优化问题,本文基于BERNESE GNSS数据处理软件,设计了卫星估计钟差解算方案。提出了“单位时间误差梯度”的概念,量化了解算精密钟差的效率。采用基于TIN的选站法选取参考站,利用历元参数在历元间的独立性,分步解算各类参数。既减少了因大量历元参数存在引起的时间迟滞,又消除了单历元观测离群值对非历元参数估计的影响,从而提高了GNSS卫星钟差估计效率。利用IGS跟踪站作为参考站对以上解算过程进行实验,结果表明估计钟差与IGS精密钟差的符合精度达到0.1ns,陆态网精密单点定位（PPP）动态解最大偏差小于10cm,能够满足动态定位厘米级的精度要求,为估计钟差时参考站的数量和几何分布的选择提供了参考。     

无线传感器网络中能量高效的时间同步算法

针对能量受限的无线传感器网络,提出一种能量高效的时间同步算法(EETS).EETS采用时钟频偏校正、本地广播认证以及自适应冗余报文技术,使得无线传感器网络中的时间同步具备能量高效和安全的特性.仿真结果表明EETS满足了这两点目标.     

嵌入式实时操作系统的时间性能测试

时间性能是嵌入式实时操作系统一个非常重要的参数,而任务切换时间和中断响应时间则是其中的关键因素.为了评估嵌入式实时操作系统的时间性能,设计了结合硬件的测试方法,采用示波器对其时间性能进行测量.针对汽车电子产业的嵌入式硬实时操作系统Reworks的实测结果表明,该方法是可行的.     

On-Chip Built-in Jitter Measurement Circuit for PLL Based on Duty-Cycle Modulation Vernier Delay Line

Phase-locked loops (PLLs) are essential wherever a local event is synchronized with a periodic external event. They are utilized as on-chip clock frequency generators to synthesize a low skew and higher internal frequency clock from an external lower frequency signal and its characterization and measurement have recently been calling for more and more attention. In this paper, a built-in on-chip circuit for measuring jitter of PLL based on a duty cycle modulation vernier delay line is proposed and demonstrated. The circuit employs two delay lines to measure the timing difference and transform the difference signal into digital words. The vernier lines are composed of delay cells whose duty cycle can be adjusted by a feedback voltage. It enables the circuit to have a self calibration capability which eliminates the mismatch problem caused by the process variation.     

2.5 G ATM IP宽带测试接口的研制

实现了国内首例全面实现2．5G ATM／POS、GE、FE的宽带网络测试接口的研制．测试接口采用一种产生分析模块，支持多种接口模块，之间使用标准接口连接，主要发送和分析逻辑采用FPCA(Field Programmable Gate Array)实现，对外通讯接口是以太网口．采用实时操作系统，进行系统的初始化配置等以及与终端的通讯．系统集成度高，控制灵活，易于软件和逻辑升级．     

频率分辨率改进型数控振荡器的设计

设计了一个应用于四频带全球移动通信系统(GSM)收发机的频率分辨率改进型数控振荡器.提出了一种新型串联开关变容管模型并进行理论分析,将其应用在振荡器的精确调谐电容阵列中,验证了其对频率分辨率增强的性能.设计采用90 nm互补金属氧化物半导体工艺,当谐振在3.1 GHz时,数字加抖前的频率分辨率达到1.6 kHz,距中心频率20 MHz处的相位噪声为-152 dBc/Hz,功耗8.16 mW.仿真表明,该频率分辨率改进型数控振荡器满足四频带GSM收发机的要求,适于应用在全数字锁相环中.     

基于WLAN信标的连续时钟同步算法

IEEE 802.11无线局域网自有的时钟同步协议的定时同步功能（timing synchronization function,TSF）采用偏移量补偿的方式.基于这种TSF满足不了实时应用对同步精度的要求,提出一种基于WLAN信标的主从结构式连续时钟同步算法.该算法具有同步精度高、时钟连续变化、抗信标延迟和丢失能力强等优点.     

计算机会计核算的结构

ＡＩＳ（会计信息系统）是ＭＩＳ（管理信息系统）的一个重要部分。我们在ＡＩＳ背景下，对会核算进行讨论，提出计算机适用的会计核算模型，定义了时结单和日结单的概念，叙述了模型中涉及的帐、表、单、证各类要素的基本数据结构。     

基于累计时延统计的传感器网络数据同步算法

传感器网络数据同步是数据融合算法正确运行的前提,具体指网内各节点汇报的数据基于同一时间基准,其采集时间、先后顺序等与真实情况一致．然而由于节点晶振的频率偏差和不同的初始计时时刻,网内节点的本地时钟不同步,这使得根据本地时钟标记的数据不能保持同步．提出了一种基于累计时延统计的数据同步算法,通过在数据包头附加一个时延字段,沿途节点根据该数据包的停留时间更新该字段,数据到达远方站点时即包含了数据的总时延,接收站根据当前时刻和累积时延计算数据的采集时间,最终达到数据同步．分析表明该算法可达到HIS级同步精度,适合于中低精度应用．相比于常规同步算法,其通信开销几乎为零．     

对称近似与三孪生子问题

线性近似和对称近似是科学研究的两种方法,但人们普遍对线性近似比较熟悉,而对对称近似比较陌生。本文试图通过对三孪生子问题的讨论,给出一个对称近似方法的实例。实验表明相对参照系静止的时钟的时间测量数据和参照系的运动有关,相对论中定义这个时间为固有时,那么在宇宙中是否存在"最快固有时"和"最慢固有时"?文中通过讨论"参照系全集"的性质和对称近似方法,最后解决了三孪生子问题和最快时钟命题,这些新的分析方法将有助于人们加深对时间测量和自然规律本质的理解。     

基准原子钟的发展及国家授时中心光学原子钟的研制进展

本文简要介绍了基准原子钟的发展历程;目前,光学原子钟的频率不确定度已达到了10-18量级,是现在人们公认的最可能新的时间基准.国家授时中心担负着国家综合原子时的建立和保持,是国际原子时TAI建立的主要参加单位.文中介绍了国家授时中心锶光学原子钟研制工作的最新进展.     

新型CMOS数控振荡器

提出了一种新型ＣＭＯＳ数控振荡器的设计．该振荡器由一个结构简单的电流控制振荡器和一组可数控的电流源电路构成,电路结构简单,非常适合作为ＡＳＩＣ单元电路使用,既可单独作为数控振荡器使用,也可用作为数字锁相环中的一个部件．计算机电路模拟结果表明,新型ＣＭＯＳ数控振荡器具有较高的自激振荡频率、较宽的频率变化范围及较高的频率控制精度等特性,在计算机接口电路中有着良好的应用前景．     

应用于AIS船台检测的时隙同步触发系统设计

在船舶自动识别系统船台检测中,为了解决发送测试信号的同步问题,提出了信号源的时隙同步触发系统设计方案。该方案是利用单片机设计实现,单片机接收到定时触发命令后,通过全球导航定位系统获取世界标准时间,在整分钟触发信号源进行信息发送,达到与时隙的同步.文章最后通过时隙分析仪来观察该系统发送信号的时隙使用情况,验证了时隙同步触发系统的正确性.