导航星座激光/微波星间链路协同时间同步方法研究

时间同步是卫星导航系统提供定位、导航以及授时服务的关键.星座自主运行模式下需要通过星间链路组网进行星座整网时间同步,以支持正常的导航定位服务.相比于微波链路,连续建链的激光链路可以提供时标统一的、更高精度的钟差测量结果.本文提出一种星座自主运行模式下激光/微波星间链路协同时间同步方法.通过连续观测的激光星间链路建立时间比对网络,基于加权平均算法生成星间时间基准;激光比对网络外卫星通过时分体制微波链路,利用分布式卡尔曼滤波算法溯源至星间时间基准,实现星座整网时间同步.基于新一代北斗星座进行整网时间同步性能仿真,激光/微波协同时间同步方法生成的时间基准相比微波星间链路生成的时间基准,短期、中期稳定度均有明显提高,整网时间同步误差标准差优于0.05 ns.     

大气激光通信链路功率分析研究

在现代激光通信传输中,大气对光传输过程中的衰减和起伏影响,已严重影响了激光通信的发展。为提高通信距离、速率和通信质量,抑制大气对激光通信的不利影响是十分重要的。本文针对野战激光通信环境,对激光在大气中的传输模型进行通信链路功率计算,对大气对光功率的衰减和损耗进行了分析,为实际大气激光通信的应用提供一定的理论依据。     

基于串口通信的时间同步设计与实现

目前大多数计算机之间的时间同步都是通过传统的网络通信的方式进行,但在一些物理隔离的计算机或网络之间以及无网络的少数几台近距离的计算机之间,进行时间同步就会产生困难。这一问题可利用串口通信的方式来解决,并利用CPU时间戳与Windows API函数相结合的方法获取精度为1μs的系统时间及CPU的频率来提高时间同步的精度。利用回归自比较法进行了测试,测试结果表明同步精度较高,运行稳定。     

浅述电力系统通信网络传输方式及时间同步技术

随着调度自动化的发展，特别是厂站基础自动化设备可靠性和管理水平的提高，准确的实时信息已经成为电网安全、经济调度的重要依据。而另一方面，在内部管理中，为了便于故障的分析、定位、明晰事故发生过程，进而减少事故隐患，高精度的时间信息也起着至关重要的作用。     

基于分簇的无线传感器网络时间同步方法

对传统的无线传感器网络的时间同步协议进行分析,结合无线传感器网络能量使用要求高的特点,设计一种适合WSN的时间同步算法.在分簇的基础上在簇内建立一个回路,回路上节点顺序单向同步,簇头可以实时监控同步的进行,以实现能量节省的、健壮的协作同步模式.对比实验结果表明,该算法在保证同步精度的前提下可以有效减少通信开销,节省了节点能量.     

多轴激光位移测量同步采样技术

采用基于广播总线的同步采样技术,提出6轴高精密XY工件台激光位移测量的同步测量架构.设计专门的同步动作控制器和同步信号总线,实现6轴激光位移测量系统的同步采样,提高了数据采样频率.结果表明:6个激光测量轴之间的同步采样时间误差最大为1.616ns,并由此引起的位移测量误差是0.808nm;在硬件读取数据方式下,6个激光测量轴最高采样频率可达640kHz.     

基于FPGA的时间同步精度的设计与实现

为了提高对时系统的精度,利用FPGA对传输对时信息进行解调.以北斗卫星的授时精度为基础,传输对时信息采用IRIG-B码,在FPGA对IRIG-B码解调中引入全数字Costas环,能够很好地提取出IRIG-B码的过零点信息,避免了过零点检测电路的零点漂移和脉冲抖动等问题.仿真结果表明,该算法减小了IRIG-B码的同步误差,提高了对时精度,达到电力系统中对时的精度要求.     

基于光纤链路的高精度时间频率传输与同步

 在清华大学与中国计量科学研究院之间往返80 km 的商用光纤链路上进行了时间频率同时传输与同步实验.采用时间频率同时传输与同步的方法,获得了7×10^-15/s,5×10^-19/d 的频率传输稳定度结果;通过在发射端主动探测并补偿时间脉冲信号在光纤中传输的时间延迟,实现了±50 ps 的时间同步稳定度指标.鉴于目前基于光纤链路的频率传输方案均受限于点对点传输的问题,设计并完成了可多点下载的频率接收系统,使时间频率传输与同步网络的建设成为可能.     

激光同步及其在保密通信中的应用

研究外部光注入波长1．31μm半导体激光器激光混沌同步及其同步特性，当系统有较大的参数失配和外界噪声时同步仍可保持；数值模拟了该系统具有正弦调制信号0．25GHz在保密通信中的应用，并计算出系统调制解调时的同步误差。研究证明该系统确有较高的保密性能和反破译能力。     

基于区间同步实现混沌保密通信

利用区间同步方案实现混沌保密通信是基于脉冲和语音信号有一些间隙或一些幅度相对弱的区间的特点。在发射端,对语音信号在时域内进行压缩使其出现幅度为０－的一些区间,然后将脉冲信号或压缩后的语音信号对混沌信号进行调制。在接收端,利用约束来同步和自由演化同步,将所传送的脉冲信号或语音信号从已调制的混沌信号中提取出来。最后,以Ｈｅｎｏｎ映射和Ｄｕｆｉｎｇ混沌系统为例子进行计算机模拟。     

SCH量子阱激光器的混沌同步通信研究

首先对光电子反馈及光电子注入式SCH量子阱激光器的混沌动力学行为进行了研究,然后采用光电子反馈及光电子注入式SCH量子阱激光器分别作为发射系统和接收系统进行混沌同步及同步通信的数值模拟研究.理论及数值模拟研究表明,利用SCH量子阱激光器进行混沌同步通信,可取得良好的通信效果.另外,采用本激光系统进行通信,有利于克服其他系统只能传输小信号的问题.     

基于复杂网络的混沌同步及其在保密通信中的应用

以复杂网络为背景,根据Lyapunov稳定性理论,研究了全局耦合网络的渐近同步,提出了一种全局混沌同步方案,并在同步的基础上研究了节点之间的保密通信,用混沌遮掩的方法将该同步方案应用于保密通信,将有用的信息信号调控到混沌系统的状态变量中,与混沌信号一起传送到接收端,发送系统和接收系统同步以后,在接收端恢复出信息信号。最后以Chen系统为节点进行数值仿真,验证了结论的可靠性。     

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.     

Costas序列短波MFSK通信时频联合同步方法

针对低信噪比与强多径传播导致短波MFSK信号捕获困难、同步精度低的问题,提出一种基于Costas序列的短波MFSK信号时频联合同步方法。利用Costas序列二维图案优异的自相关特性进行信号检测与同步,将传统的滑动窗口法由时域扩展到时频域,同步获得时间和频率的估计值;为了降低计算量,给出了频偏与时延的精估计方法。仿真结果表明,与传统伪随机码(PN码)同步方法相比,提出的方法具有更好的抗噪声和抗频偏性能。在信号带宽为50 Hz、同步序列长度为1.28 s的ITU-R中纬度短波信道上,该同步方法能够达到98%的捕获率,虚警概率低于10^-2;时间同步误差低于12 ms;频率估计误差低于1 Hz。     

基于新型类洛伦兹吸引子的混沌同步保密通信系统

提出了一种通过单驱动变量实现新型类洛伦兹系统混沌同步的方法,并将该方法应用于基于混沌掩盖的保密通信。由于驱动系统只需要向响应系统传递包含一个状态变量的单路信息即可实现混沌同步,使得该方法比已有方法具有更高的实用性。理论推导和计算机数值仿真实验表明了该方法的有效性。     

滤波光反馈半导体激光器的动态特性及混沌同步通信研究

理论推导了滤波光反馈半导体激光器的稳定输出条件,比较分析了常规光反馈和滤波光反馈对半导体激光器输出动态特性的影响;同时,建立了基于速率方程的滤波光反馈半导体激光器混沌同步通信系统模型,研究了滤波光反馈半导体激光器系统的混沌同步特性和通信性能。结果表明：窄带滤波反馈可以保证半导体激光器持续工作在稳态输出状态;适当滤除反馈光的高频成分,可以扩展混沌半导体激光器系统的稳定同步区域,增强混沌同步鲁棒性,提高系统的混沌同步通信性能。     

一种基于混沌同步保密通信方案的设计

设计一种新的基于主动-被动的混沌同步方案,用于实现保密通信,并进行了理论分析和数值仿真.计算机仿真结果表明,此方案不但使系统对参数的敏感性达到了非同步方式的水平,而且具有很好的相关性.能有效避免基于混沌同步的破译方法的攻击,具有较高的安全性.     

基于Web Services的网络时间同步

将Web Services技术引入时间同步研究领域，不仅建立了面向网络时间同步服务的Web Services体系结构，而且详细讨论了网络时间同步服务的建立、部署过程以及客户端的实现。Web Services的引入对网络时间同步协议的研究具有重要的意义。