罗兰-C数字化定时接收机关键技术研究

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本论文的研究工作基于中国科学院大科学装置维修改造项目“BPL长波授时系统现代化技术改造项目”中BPL数字化接收机研制子课题进行。BPL长波授时系统隶属于罗兰-C脉冲信号体制,因此本论文主要通过罗兰-C数字化定时接收机关键技术的研究,为研制高性能的全数字化BPL长波定时接收机提供参考和技术支持。   本论文主要以提高罗兰-C定时接收机的工作性能和定时精度为出发点,通过对罗兰-C定时接收机工作原理的研究,给出了罗兰-C定时接收机全数字化设计方案,并从数字滤波、相位跟踪、周期识别和定时控制四个方面开展了接收机关键技术的研究,具体研究工作如下:   首先,针对罗兰-C干扰信号特点,利用FIR数字滤波技术和自适应双频陷波技术抑制罗兰-C干扰信号;其次,针对罗兰-C信号特性,设计了全数字信号搜索捕获算法和基于科斯塔斯环的罗兰-C接收机载波跟踪环路;然后,在分析现有罗兰-C接收机周期识别方法的基础之上,提出了一种基于延迟锁相环技术的周期识别新方法,该方法具有较高的可靠性和良好的抗干扰特性:最后,针对罗兰-C相位编码和数据调制特性,完成了罗兰-C数据解调,并且提出了一种基于时码数据解调的接收机自主定时方案。   本论文利用上述研究成果,搭建了基于FPGA+DSP的数字化接收机实验平台。通过对各项关键技术的实现及调试,实测结果表明,该实验接收机接收BPL信号定时不确定度优于100ns,满足项目指标要求。同时,论文中还对罗兰-C定时延迟和定时误差进行了分析,为接收机时延修正提供了依据。
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