本文選題：瞬變電磁探測 + 同步時鐘�。� 參考：《工礦自動化》2017年03期

【摘要】：針對恒溫晶振長期穩(wěn)定性差和GPS易受干擾、短期穩(wěn)定性差等問題,設計了基于GPS與恒溫晶振的瞬變電磁同步時鐘系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用"ARM+CPLD"的模式作為核心處理單元,以GPS的秒脈沖信號為基準,采用頻率偏差測量模塊在2個相鄰的秒脈沖之間對高頻信號的晶振頻率進行檢測,并采用自適應PID控制器實現(xiàn)對恒溫晶振輸出頻率的調節(jié),有效地解決了因單個頻率偏差過大而影響恒溫晶振控制電壓精度的問題,提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性;以秒脈沖信號為計時器,定時對分頻器進行復位操作,實現(xiàn)了恒溫晶振累積誤差的自動消除,保證了輸出信號相位的同步。測試結果表明,該系統(tǒng)實現(xiàn)了瞬變電磁發(fā)射機和接收機的高精度同步,在GPS信號正常的情況下,同步精度約為270ns;在GPS信號丟失的情況下,同步精度約為350ns。目前該系統(tǒng)已成功應用到瞬變電磁探測系統(tǒng)中,大量應用結果表明,該系統(tǒng)穩(wěn)定性好,同步精度高。
[Abstract]:In order to solve the problems such as poor long-term stability of constant temperature crystal oscillator, easy interference of GPS and short term stability, a transient electromagnetic synchronous clock system based on GPS and constant temperature crystal oscillator is designed. The system adopts the "arm CPLD" mode as the core processing unit, takes the second pulse signal of GPS as the reference, and uses the frequency deviation measurement module to detect the crystal frequency of the high frequency signal between two adjacent second pulses. The adaptive pid controller is used to adjust the output frequency of the crystal oscillator with constant temperature, which effectively solves the problem that the precision of the control voltage of the crystal oscillator is affected by the excessive deviation of the single frequency, and the stability of the system is improved. With the second pulse signal as the timer, the frequency divider is reset at a fixed time, which realizes the automatic elimination of the accumulated error of the constant temperature crystal oscillator and ensures the synchronization of the output signal phase. The test results show that the system can achieve high precision synchronization of TEM transmitter and receiver. When GPS signal is normal, the synchronization accuracy is about 270 ns, and in the case of GPS signal loss, the synchronization accuracy is about 350 ns. At present, the system has been successfully applied to the transient electromagnetic detection system. A large number of application results show that the system has good stability and high synchronization accuracy.
【作者單位】： 周口師范學院物理與電信學院;
【基金】：國家自然科學基金項目(61401526) 河南省基礎與前沿技術研究計劃項目(142102210580) 河南省科技廳重點科技攻關項目(132102210101)
【分類號】：TD679

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