分布式網(wǎng)絡(luò)化測(cè)試系統(tǒng)中的同步觸發(fā)技術(shù)研究.pdf

1、對(duì)于物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律和變化過(guò)程的研究，要依靠先進(jìn)的測(cè)試手段進(jìn)行測(cè)量、記錄，并進(jìn)行后續(xù)的分析和處理，這些過(guò)程都需要精密的時(shí)間同步。 利用水中分布式浮標(biāo)基站對(duì)瞬態(tài)量進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化的存儲(chǔ)測(cè)試，可以增加測(cè)量維數(shù)，擴(kuò)大測(cè)試系統(tǒng)的時(shí)空覆蓋區(qū)域，提高對(duì)目標(biāo)的分辨率，具有很高的安全性和可靠性。但該系統(tǒng)必須將分散在目標(biāo)附近的各基站裝備的各種不同傳感器所測(cè)得的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)一的分析和處理，對(duì)時(shí)間同步的一致性和精確性提出了很高的要求。而市場(chǎng)上可購(gòu)買到的時(shí)統(tǒng)設(shè)備卻

2、因?yàn)槌杀?、體積等因素?zé)o法在該測(cè)試系統(tǒng)中使用，故必需對(duì)分布式存儲(chǔ)測(cè)試中的時(shí)統(tǒng)技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的研究。而對(duì)于存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)，只需在特定環(huán)境條件下完成被測(cè)參數(shù)的實(shí)時(shí)采集和存儲(chǔ)記憶，并能夠可靠回收被測(cè)信息，不必要求系統(tǒng)中各基站之間實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)同步，只需要對(duì)關(guān)鍵事件的發(fā)生時(shí)刻進(jìn)行標(biāo)定和記錄。 按此思路，在研究瞬態(tài)量測(cè)試系統(tǒng)的時(shí)間同步要求的基礎(chǔ)之上，利用目前遠(yuǎn)距離無(wú)線時(shí)間同步的最佳方法--GPS衛(wèi)星系統(tǒng)來(lái)為整個(gè)測(cè)試系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間信號(hào)，并提出了兩種

3、時(shí)間同步方案，分別是由測(cè)控主站提取GPS時(shí)間信息后以廣播方式向各基站發(fā)送授時(shí)命令的相對(duì)時(shí)同步方案和由各浮標(biāo)基站直接接收GPS時(shí)間信息的絕對(duì)時(shí)同步方案，測(cè)試系統(tǒng)可以根據(jù)實(shí)際使用環(huán)境選擇其中一種同步方案。在此基礎(chǔ)上，采用了一塊電路，一套程序，兩種模式的思想設(shè)計(jì)出一種嵌入式的多通道事件觸發(fā)信號(hào)記錄模塊，與外部授時(shí)裝置共同構(gòu)成了一個(gè)同步觸發(fā)系統(tǒng)，可精確測(cè)量定時(shí)脈沖信號(hào)的上升沿到事件脈沖信號(hào)的上升沿之間的時(shí)差并進(jìn)行標(biāo)記存儲(chǔ)，外部設(shè)備可以通過(guò)sPI

4、接口或者RS-485接口向該模塊發(fā)送操作命令，進(jìn)行讀數(shù)和清零等操作。該系統(tǒng)可以安裝在測(cè)試基站上，能在無(wú)人值守的環(huán)境下獨(dú)立工作，并針對(duì)振動(dòng)、沖擊等惡劣測(cè)試條件進(jìn)行了冗余設(shè)計(jì)，以期解決分布式存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)中各基站之間、基站和主站之間的時(shí)間同步問(wèn)題。 實(shí)測(cè)結(jié)果表明，完成設(shè)計(jì)后的同步觸發(fā)系統(tǒng)不僅具有很高的時(shí)間同步記錄精度和可靠性，還具備體積小、功耗低、重量輕、使用靈活、價(jià)格低廉、即插即用等優(yōu)點(diǎn)，完全能滿足存儲(chǔ)測(cè)試系統(tǒng)的使用要求，具有較好的