低频时码授时系统中的若干理论与工程技术问题研究

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	低频时码授时系统中的若干理论与工程技术问题研究
其他题名	The theory and the technique of engineering on low-frequency time-code in time service system
	刘军
学位类型	博士
导师	吴贵臣李志刚
	2002-04
学位授予单位	中国科学院研究生院
关键词	低频时码授时工程天地波干涉全波理论组合调制扩频技术伪随机序列正交解调定时相关接收。
摘要	本文主要从低频时码授时系统工程理论与实践的角度出发，重点研究了目前低频授时工程中遇到的若干理论与实际问题，包括低频天地波综合覆盖范围预测，优化、升级系统配置参数和结构以及高精度、数字化低频时码定时终端的设计要点。作者所做工作及主要成果如下：(1) 首先对低频授时信号天地波干涉问题进行了研究。地波信号场强和时延的计算根据经典理论和3262工程的实测参数获得，计算结果可靠；在充分考虑地磁场、低电离层电子浓度和碰撞频率在高度方向上的不均匀性、地面电特性分段不均匀性、大气折射等物理条件下，采用“全波理论”解决了天波的理论预测问题。在此基础上，建立了天地波干涉现象的数学模型，给出了系统工程中授时信号天地波综合覆盖图。为了解决天地波干涉造成的信号衰落，给出了自适应均衡的解决方案。(2) 对低频天波传播几何参量进行了深入分析，将大气折射率三段模型引入几何参量的计算，并将大气折射数学模型从50公里高度扩展到90公里高度范围；计算出天线背景因子在照明区、半影区和深影区的出射角分界线，得到Airy函数大宗量与小宗量的分割值。(3) 根据通信基带信号分析理论，对低频时码信号的频谱进行了研究，给出了实际信号的解析表达，对其频谱进行了分析。(4) 为了实现低频时码授时系统的高精度定时，提出在ASK调制基础上组合扩频调制技术，给出了可行的组合调制方案，并就相关接收式低频时码接收机的设计进行了研究，研究结果表明，使用附加扩频调制，可实现微妙量级的定时精度。(5) 扩频调制的关键技术之一是伪随机序列的产生方法，作者从工程实用的角度对其理论推导、参数选取、实现手段进行了研究。(6) 作者提出低频时码信号的正交扫描解调技术，从理论上分析了正交扫描原理和实现方法，并进行了仿真测试；根据正交解调原理，采用DSP技术实现了低频时码接收机的数字化改进，为高精度低频时码接收机的研制打下基础。(7) 用DSP实现低频时码信号的解调和处理，关键是软件算法的设计，作者采用同步与解调算法，在解调的同时实现同步，极大的节约了DSP的资源，为DSP完成均衡、滤波等信号处理预留了空间。(8) 为了实测低频时码信号的覆盖情况，自主研制了低频时码信号测量仪。经实际外场测试表明，本机性能可靠、稳定。
部门归属	时频基准实验室
页数	203
语种	中文
文献类型	学位论文
条目标识符	http://210.72.145.45/handle/361003/4419
专题	时间频率基准实验室
推荐引用方式 GB/T 7714	刘军. 低频时码授时系统中的若干理论与工程技术问题研究[D]. 中国科学院研究生院,2002.

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