目前授時中心正在建設(shè)和完善的低頻時碼授時系統(tǒng)是我國授時體系的重要擴(kuò)展和補(bǔ)充，其應(yīng)用研究是十分重要而緊迫的課題。本論文的工作針對低頻時碼授時高端用戶的定時需求，對數(shù)字信號處理(DSP)這一新型技術(shù)在該領(lǐng)域應(yīng)用進(jìn)行了探索性研究，主要完成和開展了如下工作： (1) 研究分析了低頻信道和DSP技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)要求，從硬件上實現(xiàn)了基于DSP芯片的低頻時碼信號的采集測試平臺。利用該平臺實現(xiàn)了信號的觀測和采集。本文第二章具體說明了該測試平臺的設(shè)計原理、硬件和軟件的實現(xiàn)方法以及各種器件的選取原則。 (2) 為了提高接收機(jī)的定時精度，對反映低頻信號秒到來時刻的確定方法作了較為深入的研究。分析了接收信號失真和受干擾的原因所在，論述了接收帶寬和失真程度的關(guān)系，并在此基礎(chǔ)上，利用統(tǒng)計的方法在調(diào)幅信號的下降沿上找到了一個較為穩(wěn)定的特征點，將其作為接收機(jī)的定時參考點，定時不確定度可以達(dá)到數(shù)十微秒量級。 (3) 最終的低頻時碼接收終端應(yīng)當(dāng)是一種全數(shù)字化的、性能較高、精度較高的接收機(jī)。在前面已經(jīng)實現(xiàn)的低頻時碼信號測試平臺的基礎(chǔ)上，對設(shè)計一種基于軟件無線電模式的低頻時碼接收終端作了初步的探討，為今后的全數(shù)字化接收機(jī)的實現(xiàn)打下一定的基礎(chǔ)。 (4) 全數(shù)字化接收機(jī)的核心是數(shù)字信號處理技術(shù)的應(yīng)用。本文最后介紹了數(shù)字濾波和快速傅立葉變換FFT的基本原理及其DSP實現(xiàn)的方法，為DSP技術(shù)在不同功能上的開發(fā)以及在低頻時碼接收終端的應(yīng)用作了些許探討。 其中，第(1)和第(2)部分的工作為本人工作的重點內(nèi)容，并且已經(jīng)基本完成。第(3)和第(4)部分的內(nèi)容是為了今后順利開展低頻時碼的數(shù)字化研究，而提出的有關(guān)軟件無線電接收的一種設(shè)計方案，有待于今后的進(jìn)一步開發(fā)研究。
【學(xué)位單位】：中國科學(xué)院研究生院（國家授時中心）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2003
【中圖分類】：P127
【部分圖文】：

nDSP開發(fā)環(huán)境的界面圖

當(dāng)接收低頻信號時，若前端的濾波器帶寬設(shè)計的愈窄，則脈沖下降沿持續(xù)的時間愈長，失真愈大。通過實際采集的信號波形，如圖3.4所示，可以看出，當(dāng)所設(shè)計的帶寬為40OHZ時，接收的信號波形情況為:在每秒開始時刻載波幅度下跌原波幅的75%不能在瞬間完成，而出現(xiàn)較為平緩的下降沿，整個下降的過程大概持續(xù)了2.sms左右。這與理論上的失真分析相吻合。圖3.4實際采集的低頻調(diào)幅信號因為表示每秒到來時刻的下降過程不能在瞬間完成，接收信號出現(xiàn)了較大的失真，這樣就不能準(zhǔn)確的找到真實秒的開始點，從而使接收信號的定時準(zhǔn)確度受到很大影響。另外，低頻時碼信號雖然傳播穩(wěn)定，但是，頻率愈低，受到的大氣噪聲干擾愈大。因此低頻信號在傳輸過程中，大氣噪聲對信號的影響不可忽略。(大氣干擾也和地理位置有關(guān)

采集6ms的數(shù)據(jù)。而前面第二章已經(jīng)提到低頻信號每秒起點，經(jīng)實測該秒起點滯后標(biāo)準(zhǔn)的GPS秒tms。因的秒信號輸出作為控制信號，當(dāng)控制信號到來后，通然后開始采集，采集6ms的數(shù)據(jù)就可以完全將整個下?lián)坎傻�。采集到的反映下降沿變化�?ms的數(shù)據(jù)，單次測量顯起的誤差影響，多次測量結(jié)果應(yīng)能改善精度，多次測方法更能改善定時結(jié)果。我們決定通過統(tǒng)計的方法作從而尋找下降沿中的一個比較穩(wěn)定的特征點，并將其時參考點。1利用統(tǒng)計的方法提取定時參考點的整體思想下降沿的6ms的數(shù)據(jù)，由于我們所選取的A/D轉(zhuǎn)換器，即轉(zhuǎn)換周期to=lus，而載波周期為ts=1/68.sk=14.6
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本文編號：2888304