
第40卷 第6期
2006 年 6 月
西 安 交 通 大 学 学 报
JOURNAL OF XI
′
AN JIA OTONG UNIVERSITY
Vol
.4 0 № 6
Jun
.2006
长波授时系统相位跟踪点检测的数字化研究
邹德财
1,2
,边玉敬
1
,吴海涛
1
,李 云
1,2
(1 .中国科学院国家授时中心 ,710600 ,临潼 ;2 .中国科学院研究生院 ,100039 ,北京)
摘要 : 为了实现长波授时系统接收机的数字化 ,提高检测效率 ,对接收到的 100
kHz
长波信号进
行 1
MHz
指定频率的采样 ,充分研究天波对地波信号的影响 ,找出相位跟踪点与被检测信号的几
何关系 ,提出了一种用数字方式确定相位跟踪点的周期累加值算法 .与传统的检测方式相比 ,该算
法基于现场可编程逻辑器件(
FPGA
)实现 ,采用大量采样数据代替传统的单个峰值 ,实现了天波与
地波的检测分离 ,并在运行的同时给出了协调世界时秒信息 .采用
FPGA
相关工具的仿真结果表
明 ,该算法能够有效地消除噪声与天波的干扰 ,在数字滤波后信号的信噪比高于 21. 6
dB
时 ,该算
法能达到 0. 0 % ~ 0. 4 % 的低失误率 .
关键词 : 长波授时系统 ;天波 ;周期累加值 ;协调世界时
中图分类号 :
TN
96 文献标识码 :
A
文章编号 :0253?987
X
(2006)06?0729?05
Digitization Research on Dete ction of the Phase Tacking
Point in Long Wave Tim e S ervice Sy ste ms
Zou Decai
1,2
,
Bia n Yujing
1
,
Wu Haitao
1
,
Li Yun
1,2
(1 .
Nation al Time S ervi c e Center
,
the Chinese Academy of Sciences
,
Linton g
710600 ,
Ch ina
;
2.
The Graduate Schoo l of the Ch inese Ac ademy of Sci ences
,
Be ijing
100039 ,
China
)
Abstract
:
Acycle
-
addition value algorithmfor the detection of thephase tracking point using dig
-
ital method was proposed in order to actualize the digitization of receiver for the long wave time
service system and improve the efficiency of detection
.
The received
100
kHz long wave signals
are sa mpled w ith spe c if ied
1
MHz and the influence of the sky
-
w av e on th e groun d
-
wa ve is inves
-
tig ated fully to f ind out the geo m etric al rel ationship betwe en the ph ase tracking p oint a nd the d e
-
te cted sig nal
.
Compared with the conventionalmethod
,
the advantage of the algorithm is that it is
realized with field programmable gate array
(
FP G A
)
chip and the conventional single peak value is
re plac e d by a large nu mber of sa mple d d ata
.
The ground
-
wa vei s sepa rated f rom the sk y
-
wave and
the se c ond inform atio n of coord inated universal tim e is pro vid e d while running the ne w algo
-
rithm
.
The sim ulation re sults through th e related tool of FPG A sho w that the interf erenc e o f the
sky
-
wave and the noise can be eliminated effectively by this method
.
The lowerror
-
rate of
0. 0 %
to
0. 4 %
c an b e achie ve d co m pared to the conv e nti onal methods when sign al
-
to
-
noise ratio is high
-
er than
21. 6
dB after digital filtering
.
Keywords
:
ong wave time service system
;
sky
-
wa ve
;
cycle
-
addition value
;
c oordinated universal ti me
本文研究的长波授时系统是授时台兼导航主
台,呼号为
BPL
.要满足授时要求只需要
BPL
一个
发射台 ,它发射 9 个为一组的脉冲信号 ,前 8 个脉
冲间隔为1
ms
,第 9 个脉冲称为识别脉冲 .脉冲以脉
冲组重复周期连续发射 .目前
BP L
的组重复周期为
60
ms
.
BPL
采用100
kHz
、八码元、二相二周期全互
收稿日期 : 2005?07?18 . 作者简介 : 邹德财(1979~) ,男 ,硕士生 ;边玉敬(联系人) ,男 ,首席研究员 ,博士生导师 . 基金
项目 :国家自然科学基金资助项目(10443001) .