[發(fā)明專利]BPL長(zhǎng)波定時(shí)校頻接收機(jī)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410488158.8
• 申請(qǐng)日: 2014-09-22
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104300993A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李實(shí)鋒;華宇;武曉亮;胡永輝
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家授時(shí)中心
• 主分類號(hào): H04B1/16
• 分類號(hào): H04B1/16
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種長(zhǎng)波授時(shí)信號(hào)接收終端，屬于電子電路與信號(hào)處理領(lǐng)域，特別涉及BPL數(shù)字化長(zhǎng)波定時(shí)校頻接收機(jī)，用于BPL長(zhǎng)波授時(shí)信號(hào)的數(shù)字化接收和處理，為用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間信息和標(biāo)準(zhǔn)的頻率信號(hào)。

背景技術(shù)

BPL長(zhǎng)波授時(shí)系統(tǒng)是一種我國(guó)自主掌握的遠(yuǎn)程高精度大型陸基無(wú)線電授時(shí)系統(tǒng)，具有作用距離遠(yuǎn)、定位精度高、穩(wěn)定性好、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，其基本功能是用于授時(shí)和導(dǎo)航主臺(tái)，其次還可用于通訊以及電波傳播、電離層和氣象等科學(xué)研究。BPL長(zhǎng)波授時(shí)系統(tǒng)主要利用長(zhǎng)波信號(hào)地波傳播的穩(wěn)定性、傳播時(shí)延可以精確預(yù)測(cè)的特點(diǎn)，用于發(fā)播精確的時(shí)間信息和標(biāo)準(zhǔn)的頻率信號(hào)來(lái)實(shí)現(xiàn)高精度授時(shí)功能，其發(fā)播標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間UTC(NTSC)，發(fā)播脈沖組重復(fù)周期(GRI)為60ms，發(fā)射峰值功率為2000KW，地波信號(hào)定時(shí)精度優(yōu)于±1μs，地波信號(hào)校頻精度優(yōu)于±5×10^-12/天，地波信號(hào)覆蓋半徑≥1000km。

BPL長(zhǎng)波定時(shí)校頻接收機(jī)是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的最終設(shè)備，其主要作用是在時(shí)間統(tǒng)一系統(tǒng)中接收BPL長(zhǎng)波授時(shí)系統(tǒng)發(fā)播的標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信息，來(lái)實(shí)現(xiàn)本地時(shí)間信息與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間UTC(NTSC)的同步(定時(shí))，校準(zhǔn)本地頻率信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)的頻偏(校頻)。因此，BPL長(zhǎng)波定時(shí)校頻接收機(jī)被廣泛用于時(shí)間統(tǒng)一系統(tǒng)，為導(dǎo)彈、航天等國(guó)防科研實(shí)驗(yàn)提供標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信息和標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)試驗(yàn)系統(tǒng)時(shí)間和頻率的統(tǒng)一。

然而，目前國(guó)內(nèi)普遍使用的PO21型BPL全自動(dòng)長(zhǎng)波定時(shí)校頻接收機(jī)為二十世紀(jì)八十年代的定型產(chǎn)品，主要采用模擬技術(shù)、分立元件等實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)波授時(shí)信號(hào)的接收和處理，具有體積與重量大的缺點(diǎn)；同時(shí)，PO21型長(zhǎng)波接收機(jī)缺乏時(shí)間數(shù)據(jù)信息解碼功能，實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能必須首先借助于第三方(如短波)實(shí)施粗同步，然后進(jìn)行相關(guān)的TOC操作來(lái)實(shí)現(xiàn)最終的定時(shí)功能，其操作繁瑣等缺點(diǎn)嚴(yán)重影響了用戶的使用。因此，研制操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉、功能完善的BPL長(zhǎng)波定時(shí)校頻接收機(jī)對(duì)我國(guó)長(zhǎng)波授時(shí)系統(tǒng)的建設(shè)和發(fā)展以及長(zhǎng)波授時(shí)的應(yīng)用推廣有著非常重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出了一種BPL長(zhǎng)波定時(shí)校頻接收機(jī)，解決我國(guó)長(zhǎng)波授時(shí)用戶的定時(shí)和校頻需求，具有數(shù)字化、體積小、重量輕、功能完善、操作簡(jiǎn)單且可擴(kuò)展等特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)在BPL長(zhǎng)波授時(shí)系統(tǒng)作用范圍內(nèi)對(duì)BPL長(zhǎng)波授時(shí)信號(hào)的數(shù)字化接收和處理，進(jìn)而為用戶提供標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間信息(UTC)和標(biāo)準(zhǔn)的頻率信號(hào)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：包括天線單元、射頻信號(hào)處理單元、AD采樣單元、基帶信號(hào)處理單元和控制顯示輸出單元。所述的天線單元接收BPL長(zhǎng)波授時(shí)信號(hào)，由射頻信號(hào)處理單元對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行預(yù)濾波、幅度放大、自動(dòng)增益控制和匹配處理，并由AD采樣單元進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，AD采樣單元將得到的數(shù)字信號(hào)傳輸送至基帶信號(hào)處理單元；基帶信號(hào)處理單元首先將接收到的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行自適應(yīng)陷波和FIR帶通濾波處理，然后在濾波處理后的信號(hào)中搜索捕獲BPL長(zhǎng)波授時(shí)信號(hào)，待捕獲完成后對(duì)BPL信號(hào)進(jìn)行天地波的識(shí)別與分離和載波相位跟蹤，接著對(duì)BPL長(zhǎng)波授時(shí)信號(hào)進(jìn)行脈沖周期的識(shí)別，尋找并跟蹤BPL脈沖信號(hào)的第三周正向過(guò)零點(diǎn)，然后基于載波相位信息實(shí)現(xiàn)對(duì)BPL時(shí)碼數(shù)據(jù)的解調(diào)解碼和自主定時(shí)校頻，并將時(shí)間信息、1PPS定時(shí)信號(hào)和10MHz信號(hào)傳輸送至控制顯示輸出單元。

所述射頻信號(hào)處理單元包括模擬濾波器、射頻放大器、自動(dòng)增益控制器，模擬濾波器完成對(duì)BPL授時(shí)信號(hào)的模擬濾波處理，射頻放大器完成對(duì)BPL授時(shí)信號(hào)的幅度放大處理，自動(dòng)增益控制器完成對(duì)BPL授時(shí)信號(hào)的幅度控制以滿足AD采樣單元對(duì)信號(hào)幅度的要求。