基于ARM平臺的精密時間基準(zhǔn)測試儀數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、時間基準(zhǔn)測量在科研、經(jīng)濟和國防中起著重要的作用。時間基準(zhǔn)測量的發(fā)展將有力地推動我國航天、信息業(yè)和導(dǎo)航的發(fā)展。為滿足火箭發(fā)射場和常規(guī)武器測試中對時間同步的嚴(yán)苛要求，需實現(xiàn)高準(zhǔn)確度時間基準(zhǔn)測量。本文以我國具有自主產(chǎn)權(quán)的北斗系統(tǒng)為基礎(chǔ)，同時結(jié)合GPS系統(tǒng)，設(shè)計了一種基于ARM平臺的GPS與北斗相結(jié)合的雙模衛(wèi)星授時儀器——精密時間基準(zhǔn)測試儀。重點研究了精密時間基準(zhǔn)測試儀數(shù)據(jù)處理模塊。精密時間基準(zhǔn)測試儀接收GPS和北斗的時間信息，并以此為基準(zhǔn)，進

2、行授時、時間間隔測量和頻率測量三大功能。本論文以總裝備部的精密時間基準(zhǔn)測試儀項目為基礎(chǔ)，作者有幸參與此項目，對精密時間基準(zhǔn)測試儀數(shù)據(jù)處理方面進行了研究并撰寫本篇論文。論文主要內(nèi)容如下:
　　首先對授時技術(shù)和時間間隔測量技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢進行了詳細(xì)介紹。然后介紹精密時間基準(zhǔn)測試儀的總體組成，詳細(xì)分析了各功能模塊的功能，重點從硬件連接的角度，分析了精密時間基準(zhǔn)測試儀各模塊間的連接關(guān)系及實現(xiàn)的功能。根據(jù)項目需求，在ARM平臺

3、上選擇了Win CE系統(tǒng)作為上位機的操作系統(tǒng)，并根據(jù)實際需求對Win CE系統(tǒng)進行了裁剪和定制。
　　接下來，針對精密時間基準(zhǔn)測試儀的功能需求，進行了應(yīng)用軟件設(shè)計。設(shè)計并實現(xiàn)了不同工作模式下，數(shù)據(jù)處理、顯示、保存及本地信號與GPS秒脈沖時間間隔信息的動態(tài)繪圖功能。為了適應(yīng)對軟件的通用性、可移植性的要求，對精密時間基準(zhǔn)測試儀的部分軟件功能進行了封裝，主要包括類的封裝和自定義控件的封裝。
　　最后，運用滑動移窗的萊以特準(zhǔn)則，對計

4、數(shù)器計數(shù)誤差造成的TDC測量數(shù)據(jù)中的野值進行了剔除，在剔除野值的過程中同時對測量結(jié)果進行了平滑處理，提高了系統(tǒng)測量精度。輸入頻率信號與標(biāo)準(zhǔn)頻率信號存在差別，利用精密時間基準(zhǔn)測試儀的頻率測量功能，以GPS秒脈沖為基準(zhǔn)，對輸入頻率信號分頻的實際值進行了測量。通過實驗結(jié)果分析出了輸入頻率信號與標(biāo)準(zhǔn)信號偏差的主要原因。
　　項目成功研制出了高精度、高穩(wěn)定性的符合技術(shù)指標(biāo)的時間基準(zhǔn)測試儀，授時誤差小于100ns。精密時間基準(zhǔn)測試儀內(nèi)置GPS