谈授时基于GPS时间服务系统

论文导读：摘要5-8第1章绪论8-131.1课题的提出81.2主要时钟源的国内外进展情况8-101.3该技术的运用近况及进展走势10-111.4主要探讨内容和探讨策略11-121.5本论文的组织结构12-13第2章GPS授时原理以及运用的相关技术13-172.1GPS授时原理132.2GPS接收机的工作原理13-152.2.1天线单元13-142.2.2接收单元14-152.3GPS发送
摘要：GPS系统是目前世界上运用最广泛的卫星导航系统,其不但具有导航定位功能,也具有精确的授时功能。我们利用GPS接收机来接收GPS卫星发送的导航报文,来获得全球同步的UTC时间信息,这个时间信息可广泛的运用于像通信、军事、勘探、制约等领域。该课题旨在建立一套高精度、低成本、便携式的基于GPS的时间服务系统,来满足不同用户的需要。论文在深入探讨了GPS授时机的原理、时间信息的采集、时间信息的发布等技术以及时间同步算法和系统误差的处理策略的基础上,结合实际运用的需要,设计了适合当前系统运用和今后进展需求的案例：利用GPS OEM板发出的PPS(秒脉冲)来触发MCU的外部中断,用MCU把接收的GPS报文信息进行处理,得到所需要精度的时间信息。该论文针对PPS的随机误差服以正态分布且不有着累计误差而高精度的恒温晶振具有累计误差而几乎不有着随机误差的互补特点,设计了对PPS进行处理的硬件电路。详细介绍了在Ethernet环境下,基于UDP协议的服务器/客户端方式的时间同步算法,通过实验室调试和现场运用达到了利用要求。该系统采取的方式是MCU+逻辑电路的方式,具体来说就是用逻辑电路来处理GPS接收机发送的PPS信号,用MCU来接收处理时间包信息,当精确地PPS信号送到MCU时,就把时间数据送给LCD进行显示,并且发送出去,然后通过无线接口、USB等外部接口来实现时间信息的运用。其中一种是送给服务器,然后通过Ethernet发送到各个客户端,使整个网络保持时间一致。关键词：时间同步论文GPS授时论文UTC论文MCU论文
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第1章 绪论8-13

1.1 课题的提出8

1.2 主要时钟源的国内外进展情况8-10

1.3 该技术的运用近况及进展走势10-11

1.4 主要探讨内容和探讨策略11-12

1.5 本论文的组织结构12-13

第2章 GPS授时原理以及运用的相关技术13-17

2.1 GPS授时原理13

2.2 GPS接收机的工作原理13-15

2.1 天线单元13-14

2.2 接收单元14-15

2.3 GPS发送的数据标准15-17

第3章 系统总体案例设计与论证17-23

3.1 系统设计的目的和功能的设置17

3.2 系统的主要性能指标17-20

3.

2.1 GPS信号的可用性18-19

3.

2.2 GPS信号可靠性浅析19-20

3.3 系统总体案例设计20-23

3.1 系统设计的前期探讨20-21

3.2 系统案例的设计21-23

第4章 系统关键技术的探讨23-31

4.1 时间信息采集技术的探讨23-24

4.2 时间发布技术的探讨24-25

4.3 时间同步技术的探讨25-27

4.4 时间误差浅析27-31

第5章 GPS时间服务系统的硬件实现31-45

5.1 对Lassen IQ OEM的探讨31-32

5.2 电源电路的设计32-35

5.3 信号处理模块的设计35-40

5.

3.1 PPS信号处理电路设计35-38

5.

3.2 GPS数据包处理电路设计38-39

5.

3.3 时分复用电路设计39-40

5.4 LCD电路模块的设计40-42

5.5 接口电路模块的设计42-45

5.1 无线通信接口电路的设计42-43

5.2 TTL与USB相互转换电路的设计43-45

第6章 GPS时间服务系统的软件实现45-58

6.1 基于MCU的软件算法实现45-49

6.2 基于VC++的软件算法实现49-58

6.

2.1 时间服务器与MCU的通信49-51

6.

2.2 时间服务器与客户端的建立51-55

6.

2.3 Ethernet通信协议的设计55-58

第7章 结论与展望58-60

7.1 设计总结58

7.2 工作展望58-60

参考文献60-64
致谢64-65
附录:GPS时间服务系统实物图65-66
探讨生履历66