【摘 要】
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精密时间同步技术越来越多地被应用于工程及军事领域,在分布式节点的军事应用场景中,海、路、空等各个武器平台之间或是各平台内部的协同作战,都需要精密时间同步技术作为支撑。同时在现代化战争的背景下,各领域对时间同步技术的自主性、应用灵活性以及精度都提出了一定要求。论文针对分布式电子系统这一同步需求,在双向时间传递的基础上,引入双支路信号体制与BOC调制样式,设计了相应的捕获及跟踪算法,并给出了节点在静止
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精密时间同步技术越来越多地被应用于工程及军事领域,在分布式节点的军事应用场景中,海、路、空等各个武器平台之间或是各平台内部的协同作战,都需要精密时间同步技术作为支撑。同时在现代化战争的背景下,各领域对时间同步技术的自主性、应用灵活性以及精度都提出了一定要求。论文针对分布式电子系统这一同步需求,在双向时间传递的基础上,引入双支路信号体制与BOC调制样式,设计了相应的捕获及跟踪算法,并给出了节点在静止及机动场景下的实时钟差测量方法及同步精度。论文的主要内容概括如下:1.研究了双向单程伪距测量技术实现节点间同步的技术方案及参数测量方法,并分析了同步过程中存在的主要误差及相应的精度改善手段。2.完成了同步信号体制、样式设计。设计了分别进行信息传递和伪距测量的双支路复合同步信号,双支路上的信号均引入BOC调制样式;利用BOC调制的窄相关峰及裂谱特性和支路信号特点,改善同相支路信号码跟踪精度、抗多径及正交支路信号抗干扰性能,并进行了仿真验证。3.针对同步信号设计了捕获及跟踪算法。捕获阶段从检测概率等评价指标对比了相干、非相干和差分相干联合捕获算法,选择出检测概率最高且平均捕获时间最短的相干联合捕获算法;跟踪阶段对比了“Bump-Jump”、ASPe CT及DET算法的跟踪精度,提出一种基于双环路估计的鉴相器联合跟踪算法。仿真表明在载噪比达到45d B-Hz的条件下,采用该同步信号及捕获跟踪算法使节点间的同步精度提高到了0.2ns。4.针对机动场景下的同步问题,引入了机动速度对同步技术进行改进并将精度提高到0.68ns。针对强多径干扰时的同步问题,提出了一种用双向单程伪距测量技术平滑卫星授时数据的算法,仿真表明在强多径的干扰下同步精度可达1ns。
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