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主备频率产生链路完好性监测试验分析

何雷  
【摘要】:精密的频率信号是通信、电子测量、导航定位等现代电子系统的重要保障。为了确保系统正常工作,通常采用主备链路的方式为系统提供频率信号。当主用频率产生链路输出的频率信号发生了异常情况,可以及时切换到备用频率产生链路,因此对主备频率产生链路输出频率信号的完好性进行监测是非常必要的。本论文分析了主备链路的异常情况及其影响,针对主备链路的特点,提出了主备链路的完好性监测方法,并搭建完好性监测试验验证系统,验证了所提出方法的有效性。论文的主要研究内容如下:1)通过分析常见主备链路输出信号异常及其影响,设计主备链路的完好性监测方法,提出了一种基于中间振荡器的主备链路完好性监测方法,在不引入外部参考信号的情况下,实现对主备链路输出信号的频率跳变、性能下降及信号缺失的实时监测,并判断异常情况的归属,为主备链路的无缝切换提供判断依据。2)分析了多通道比相仪(TSC MMS)的结构特点和测量原理,根据所提出的监测方法,在硬件平台中选择多通道比相仪对主备链路的输出数据进行对比测量。对TSC MMS所输出的相位差建立数据模型,为主备链路完好性监测提供数据来源。3)在LabWindows/CVI2010虚拟仪器编程平台下设计开发监测软件。该软件可实时采集TSC MMS的测量数据,对测量数据按照监测算法进行处理,并可对监测情况自动化、实时化、图形化的显示。4)搭建主备链路完好性监测实验验证系统,验证研究过程中提出的监测方法和设计的各种算法,为完好性监测技术的评价提供测试平台和数据支撑。理论分析、平台搭建、实验验证三个阶段的结论充分证明了本文提出的完好性监测方法的可行性。本研究有效地简化了主备链路的结构,提高其输出信号的连续性和可靠性,实现不间断的为电子系统提供高精度的频率信号,提高导航卫星、地面精密时统等设备应对复杂环境的能力,满足系统对频率源输出信号连续性和可靠性的要求。


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