[發(fā)明專利]一種羅蘭-C授時信號模擬器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110445273.3
• 申請日: 2011-12-20
• 公開（公告）號: CN102565817A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設計）人: 李實鋒;華宇;王玉林
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家授時中心
• 主分類號: G01S19/23
• 分類號: G01S19/23
• 代理公司: 西北工業(yè)大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發(fā)明涉及一種羅蘭-C授時信號模擬器，屬于信號與信息處理技術領域，特別涉及羅蘭-C授時信號模擬器，用于為羅蘭-C授時接收機的研制、調(diào)試、時延標定以及定檢提供模擬的激勵信號和仿真數(shù)據(jù)。

背景技術

羅蘭(Long?range?navigation，Loran)-C系統(tǒng)是一種我國自主掌握的遠程高精度的大型陸基無線電導航授時系統(tǒng)，具有作用距離遠、定位精度高、穩(wěn)定性好、可靠性強等優(yōu)點，其基本的功能是導航定位與定時校頻，其次還可以用于通訊以及電波傳播、電離層和氣象等科學研究。

羅蘭-C系統(tǒng)主要利用長波信號地波傳播的穩(wěn)定性、傳播時延可以精確預測的特點，用于發(fā)播精確的時間信息和標準的頻率信號來實現(xiàn)高精度授時功能。羅蘭-C授時接收機是實現(xiàn)系統(tǒng)功能的最終設備，其主要作用是在時間統(tǒng)一系統(tǒng)中接收羅蘭-C臺站發(fā)播的標準頻率信號和標準時間信息，來實現(xiàn)本地時間信號與標準時間信號UTC(NTSC)的同步(定時)，校準本地頻率信號與標準頻率信號的頻偏(校頻)。因此，羅蘭-C系統(tǒng)被廣泛用于時間統(tǒng)一系統(tǒng)，為導彈、航天等國防科研實驗提供標準時間和標準頻率信號，以實現(xiàn)整個實驗系統(tǒng)時間和頻率的統(tǒng)一。

隨著我國BPL長波授時系統(tǒng)和“長河二號”系統(tǒng)現(xiàn)代化技術升級改造的完成，我國的羅蘭-C系統(tǒng)實現(xiàn)了時碼數(shù)據(jù)信息的發(fā)播，并且完成了“長河二號”系統(tǒng)與國家標準時間UTC(NTSC)的同步，所以已知地理位置的用戶可以使用羅蘭-C接收機獲取精確的時間信息和標準的頻率信息，從而實現(xiàn)了我國羅蘭-C系統(tǒng)(BPL長波授時系統(tǒng)和“長河二號”導航系統(tǒng))的導航、授時一體化。

目前，隨著電磁環(huán)境的日益復雜，在羅蘭-C系統(tǒng)的現(xiàn)場調(diào)試、性能評估、設備維護以及在羅蘭-C授時接收機的研制過程中，對功能完善的羅蘭-C授時信號模擬器的需求越來越迫切。因此，設計研制方便、操作簡單、價格低廉、功能完善的羅蘭-C授時信號模擬器對我國羅蘭-C系統(tǒng)的建設和發(fā)展以及研制新型羅蘭-C授時接收機有著非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

要解決的技術問題

為了避免現(xiàn)有技術的不足之處，本發(fā)明提出一種羅蘭-C授時信號模擬器，解決我國羅蘭-C系統(tǒng)建設發(fā)展以及羅蘭-C授時接收機研究的需求，提出一種功能完善、操作簡單且可擴展的羅蘭-C授時信號模擬器，實現(xiàn)在任何地方模擬羅蘭-C臺站發(fā)播的長波授時信號，并兼顧授時信號的實時性，以滿足羅蘭-C系統(tǒng)建設與維護需求以及羅蘭-C授時接收機研制調(diào)試、時延標定以及抗噪與抗干擾性能測試等需求。

技術方案

一種羅蘭-C授時信號模擬器，其特征在于包括模擬器主控單元、時間頻率基準單元、信號模擬單元和信號調(diào)節(jié)合成單元；模擬器主控單元根據(jù)陣列鍵盤的輸入對模擬器相關參數(shù)進行配置，同時將輸入的時間信息按照羅蘭-C電文格式進行編排，并將上述信息輸出至與其聯(lián)接的信號模擬單元；信號模擬單元根據(jù)相關參數(shù)模擬產(chǎn)生羅蘭-C授時地波信號、天波信號、隨機噪聲和連續(xù)波，并將這四路信號輸出至與其聯(lián)接的信號合成調(diào)節(jié)單元；信號合成調(diào)節(jié)單元將四路數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，產(chǎn)生并輸出羅蘭-C授時信號；時間頻率基準單元根據(jù)模擬器主控單元輸入至本單元的時頻參數(shù)進行頻率和時間源的選擇，輸出10MHz頻率信號至信號模擬單元，輸出1PPS定時信號至信號模擬單元，輸出時間信息至模擬器主控單元；所述的相關參數(shù)為：信號參數(shù)、天波參數(shù)、連續(xù)波參數(shù)、信噪比、時頻參數(shù)和信號幅度調(diào)節(jié)參數(shù)。

所述模擬器主控單元包括陣列鍵盤、液晶顯示屏、數(shù)據(jù)接收模塊、顯示控制模塊和數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換模塊；數(shù)據(jù)接收模塊接收陣列鍵盤輸入的配置的相關參數(shù)信息，通過數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)化模塊轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)據(jù)并輸出，同時將輸出的信號傳輸至液晶顯示屏進行顯示。

所述時間頻率基準單元包括GPS定時接收機、恒溫晶振、兩個數(shù)字鎖相環(huán)、頻率選擇器和時間源選擇器；外部輸入的10MHz頻率信號通過第一數(shù)字鎖相環(huán)輸出至頻率選擇器，恒溫晶振產(chǎn)生的10MHz頻率信號通過第二數(shù)字鎖相環(huán)輸出至頻率選擇器，頻率選擇器對輸入的兩個10MHz頻率信號根據(jù)優(yōu)先選擇外部輸入10MHz頻率信號的原則進行自動選擇切換輸出10MHz頻率信號；GPS定時接收機將接收的時間信息和1PPS定時信號輸出至時間源選擇器，時間源選擇器將GPS定時接收機輸入的時間信息、1PPS定時信號和外部輸入的時間信息、1PPS定時信號進行判斷，根據(jù)優(yōu)先選擇外部輸入的原則進行自動選擇切換，然后輸出時間信息和1PPS定時信號。