分布式聲源定位系統(tǒng)時(shí)統(tǒng)子系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、時(shí)間統(tǒng)一系統(tǒng)為協(xié)調(diào)多臺(tái)測(cè)量控制設(shè)備完成工作提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間基準(zhǔn)。它是現(xiàn)代航天試驗(yàn)、靶場(chǎng)和常規(guī)武器試驗(yàn)這一特殊領(lǐng)域而產(chǎn)生的，并隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，應(yīng)用于諸如現(xiàn)代通信、導(dǎo)航、電力調(diào)度、天文、大地測(cè)量、地震、聲源定位、交通等越來(lái)越多的工程和科學(xué)研究領(lǐng)域。本課題以某國(guó)防項(xiàng)目為背景，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)分布式聲源定位系統(tǒng)中的時(shí)統(tǒng)子系統(tǒng)。
　　 論文針對(duì)分布式聲源定位系統(tǒng)的要求，通過(guò)仿真分析了時(shí)統(tǒng)系統(tǒng)對(duì)于定位精度的影響。簡(jiǎn)要介紹了NTP、PTP、IR

2、IG等常用的時(shí)間統(tǒng)一協(xié)議，根據(jù)其應(yīng)用背景及性能要求，最終選擇了IRIG-B協(xié)議作為分布式聲源定位系統(tǒng)中的時(shí)間同步協(xié)議。時(shí)間統(tǒng)一系統(tǒng)是由國(guó)家時(shí)間頻率基準(zhǔn)、授時(shí)臺(tái)、定時(shí)校頻接收機(jī)、頻率標(biāo)準(zhǔn)、時(shí)間碼產(chǎn)生器、時(shí)間碼解碼器等部分組成，其中時(shí)間碼產(chǎn)生器和時(shí)間碼解碼器是本課題的設(shè)計(jì)重點(diǎn)。文章詳細(xì)闡述了關(guān)于IRIG-B碼結(jié)構(gòu)、編碼及解碼的原理，設(shè)計(jì)了時(shí)統(tǒng)系統(tǒng)中編碼器及終端解碼器的整體結(jié)構(gòu)；采用了FPGA技術(shù)對(duì)時(shí)統(tǒng)進(jìn)行硬件電路的集成，實(shí)現(xiàn)了IRIG-B編

3、碼器及解碼器電路并給出了相應(yīng)的外圍硬件電路設(shè)計(jì)；介紹了常用的可編程器件設(shè)計(jì)方法，給出了采用VHDL語(yǔ)言編寫的編碼相關(guān)的時(shí)鐘脈沖電路模塊、分頻模塊、BCD編碼模塊、IRIG-B編碼模塊、頻率合成器模塊、DA轉(zhuǎn)換控制模塊等電路的設(shè)計(jì)及仿真；解碼方面，設(shè)計(jì)了鎖相環(huán)模塊(實(shí)現(xiàn)頻率穩(wěn)定方案)、解碼模塊、存儲(chǔ)控制模塊、人機(jī)接口模塊(LCD和鍵盤)及串口控制模塊等電路，并給出了部分仿真；最后針對(duì)FPGA設(shè)計(jì)及調(diào)試中所出現(xiàn)的問(wèn)題，給出了部分設(shè)計(jì)調(diào)試準(zhǔn)則