法基础上，提出了种基于分布式采集系统时钟同步方法，此方法不仅能取得较高同步精度，同时也具有较容易实现和成本较低等优点，对时钟同步技术应用有定推动意义。时钟同步技术简介时钟同步最初被称为对钟，这就需要把分布在各地时钟对准起来，其中最直观方法就是搬钟。使用个标准搬钟，是各地时间均与该标准时间相同。这里提到系统中各时钟同步，并不要求每个时钟完全与标准时钟相同，只要求知道各个时钟与标准时钟差值，无需拨钟。只有当该时钟累计误差较大时候才做跳步处理。在导航系统中，可以用数学方法扣除时钟差，达到时钟同步。时钟同步另种方法就是通过无线电传播时间信息，然后由授时接收机恢复信号与本地时钟相应时间对比，扣除在传播路径上时延和误差，实现时钟同步。现在对时钟同步精度要求不断提高，短波授时级精度开始被使用，由于短波传播路径收到电离层变化影响，天波有次和多次天波，而地波传播距离很近，使,成都理工大学硕士学位论文!独创性声明本人声明所呈交学位论文是本人在导师指导下进行研究工作及取得研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过研究成果，也不包含为获得成都理工大学或其他教育机构学位或证书而使用过材料。与我同工作同志对本研究所做任何贡献均已在论文中作了明确说明并表示谢意。学位论文作者签名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成都理工大学有关保留使用学位论文规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权成都理工大学可以将学位论文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汇编学位论文。保密学位论文在解密后适用本授权书学位论文作者签名学位论文作者导师签名年月日第章引言第章引言课题背景及研究意义随着现代社会高速发展，各种高精密度电子设备不断涌现在人们生活中，而其中大多数系统对时间精度要求也越来越高。人们最常接触到定位系统中，时钟同步精确度就直接影响到位置信息精确度。在国防科技方面，卫星发射导弹控制潜艇定位以及各种观测等领域，时钟同步技术都有着广泛应用，并且也扮演着重要角色。在如今，导弹卫星发射时必须首先将发射场和遍布各地检测站都进行时钟同步，让各系统都工作在同时钟基准上。这样监测到数据才可以被正确地分析和处理。如果时钟不统或者时钟精度太差，就会使数据偏差很大。目前在分布式系统中，如何做到高精度时钟同步始终是研究热点问题。常用时钟同步有硬件同步软件同步及混合同步方式，本论文在研究三种同步方法基础上，提出了种基于分布式采集系统时钟同步方法，此方法不仅能取得较高同步精度，同时也具有较容易实现和成本较低等优点，对时钟同步技术应用有定推动意义。时钟同步技术简介时钟同步最初被称为对钟，这就需要把分布在各地时钟对准起来，其中最直观方法就是搬钟。使用个标准搬钟，是各地时间均与该标准时间相同。这里提到系统中各时钟同步，并不要求每个时钟完全与标准时钟相同，只要求知道各个时钟与标准时钟差值，无需拨钟。只有当该时钟累计误差较大时候才做跳步处理。在导航系统中，可以用数学方法扣除时钟差，达到时钟同步。时钟同步另种方法就是通过无线电传播时间信息，然后由授时接收机恢复信号与本地时钟相应时间对比，扣除在传播路径上时延和误差，实现时钟同步。现在对时钟同步精度要求不断提高，短波授时级精度开始被使用，由于短波传播路径收到电离层变化影响，天波有次和多次天波，而地波传播距离很近，使。从下半部分频率误差示意图也能看出，整个稳态过程中频差只出现正负情况，且连续出现频差为正负对冲情况较少，整个频率调整过程较平稳，相比第版本得到了很大提高。实验证明，通过第二版改进，能够得到更高稳定度系统高频时钟。改进后分布式采集系统时钟同步控制卡实物图见附录。成都理工大学硕士学位论文结论与展望本论文所设计时钟同步控制卡主要用于对分布式数据采集系统中各个分散客户设备做时钟同步控制。中心主站时钟同步控制卡可以发出路与秒信号高精度同步高频时钟，这路高频时钟用于统整个分布式系统中数据采集时钟。时钟同步控制卡还可以输出路直流码，通过各台客户采集设备码解码做到系统时间同步。在时钟同步控制卡中，我们设计了四路打码触发信号输入，用于接收四台分散客户设备在数据采集时刻发出触发信号，结合授时信息，可以将各台设备数据采集时刻精确显示出来。由于整个分布式采集系统统使用中心主站送出高精度同步高频时钟，所以有统时间基准，可以准确计算出各台采集设备采集时间差。在本论文完成时，时钟同步控制卡基本功能已经完成，但是还存在些不足之处，以后工作可以在以下几点上做进步改善。可以采用更高精度更高稳定性压控温补晶振，减小稳态情况下晶振自身频率漂移，保证在锁相环锁定情况下，系统频率稳定性。可以采用更先进调谐电压控制算法，使锁相环能更加快速而稳定锁定频率。致谢致谢本文研究工作是在导师郭勇教授和成都中科动态仪器有限公司总经理程昕悉心指导和严格要求下完成，在这里，向两位致以深深谢意。感谢郭勇导师在我攻读硕士学位三年时间里，在学业方面给了莫大关心和帮助。郭老师学识渊博治学严谨平易近人，对科学研究丝不苟，这些都深深影响着我，使我终身受益。衷心感谢成都中科动态仪器有限公司总经理程昕为我提供了个很好科研和学习环境，并在工作中给予了极大帮助。感谢公司总工程师宋喜陵在项目研发阶段提出了新改进思路，使我受益匪浅。同时也感谢同项目组李佳林和陈瀛以及那些曾帮助过我同事和同学，正是和你们起并肩作战，才使我取得了极大进步，感谢大家对我支持和帮助。最后，还要感谢我父母和男友，因为有你们关心与支持，我才可以顺利完成学业。向所有曾关心支持和帮助过我老师同事同学和朋友们致以最真诚谢意。成都理工大学硕士学位论文参考文献遇彬基于精确时钟同步方法浙江大学学位论文,王元虎，周东明卫星时钟在电网中应用地若干技术问题中国电力,周东明，刘烈昭多基地雷达同步系统航天电子对抗赵当丽，胡永辉关于“长河二号”导航系统时间同步及授时时间频率学报赵建强，分布式系统高精度时间同步技术研究四川大学学位论文,冯锡生，赵小琳及其通信组网北京中国铁道出版社，邓中卫技术应用与市场北京航空工业出版社，刘大杰等全球定位系统原理与数据处理上海同济大学出版社，熊志昂等技术与工程应用北京国防工业出版社,谭明勇，方薇等用同步地铁时钟系统铁道通信信号,李永明等译锁相环设计仿真与应用第版北京清华大学出版社“,”姜梅，刘三清用于电荷泵锁相环无源滤波器设计微电子学，李阳等锁相环在有源电力滤波器中应用天津科技大学学报张厥盛等锁相技术西安西安电子科技大学出版社，安森美半导体时钟模块童宝润时间码及其在时间统系统中应用飞行器测控技术，陈涛，张卫国，张卫国码数字解调技术光学精密工程，张鹏基于电力系统同步时间服务系统研究和实现华中科技大学学位论文张辉新代码时统终端设计吉林大学学位论文李军华高精度数字方法实现北京邮电大学学位论文,摘要基于分布式采集系统时钟同步控制技术研究与实现作者简介刘懿，女，年月生，师从成都理工大学郭勇教授，年月毕业于成都理工大学通信与信息系统专业，获得工学硕士学位。摘要随着电子技术快速发展，各种电子设备对时间精度要求日益提升。在卫星发射导航导弹控制潜艇定位各种观测通信等方面，时钟同步技术都发挥着极其重要作用，得到了广泛推广。对于分布式采集系统来说，中心主站需要对来自于不同采集设备采集数据进行汇总和分析，得到各个采集点对同事件采集时间差异，通过对该时间差异分析，最终做出对事件准确判断。如果分布式采集系统中各个采集设备不具有统时钟基准，那么得到各个采集时间差异就不能反映出实际情况，中心主站也无法准确地对事件进行分析和判断，甚至得出错误结论。因此，时钟同步是分布式采集系统正常运作必要前提。目前国内外时钟同步领域常用技术有授时技术，锁相环技术和码等。授时技术虽然精度高，抗干扰性强，但是由于需要专用接收机，若单纯使用授时技术做时钟同步，就需要在每个采集点安装接收机，成本较高。锁相环是种让输出信号在频率和相位上与输入参考信号同步技术，输出信号时钟准确度和稳定性直接依赖于输入参考信号。码是种信息量大，适合传输时间码，但是由于其时间精度低，不适合应用于高精度时钟同步系统。基于上述分析，本文结合这三种常用技术，提出了种基于分布式采集系统时钟同步控制技术。该技术既保留了授时高精确度和高稳定性，又具备时间码易传输和低成本特性，为分布式采集系统中时钟同步提供了种新解决方案。本文中设计采用了公司精确授时芯片，通过对芯片串行时间信息解码，获得准确时间，并实现了分布式采集系统中各个采集设备精确时间打码。为了能够使整个分布式采集系统具有统高精度数据采集时钟，本论文采用了数模混合锁相环技术，将接收芯片输出高精度秒信号作为参考基准，生成了与秒信号高精度同步高频时钟。本文在中完成了码编码部分，将码准时标志与秒信成都理工大学硕士学位论文号同步，提高了码时间精度。在分布式采集系统中，时间码能直接通过串口或光纤将各个采集点时间与时间统，节约了各点布设接收机高昂成本。最后，通过总线对时钟同步控制卡进行了数据读取和测试，通过实验结果分析，提出了改进方案。实验表明，改进后时钟同步控制方案具有很高时钟同步精度，对时钟同步技术有着重大推进意义！关键词数模混合锁相环码时钟同步,成都理工大学硕士学位论文