基于GPS的衛星時間和頻率同步原理研究

摘 要:時間和頻率同步是雷達標校系統的關鍵技術之一，同步的實現是系統采用兩地雷達目標模擬技術所必須的。研究一種基于GPS的衛星時間和頻率同步方案，即接收GPS轉發的標準時間和頻率信號，采用同步模塊實現標校系統艦上和岸上兩地的時間和頻率同步，該方案優于傳統同步裝置的長時間校正頻率誤差，提高了標校系統的時間和頻率同步精度，從而減小了標校系統對雷達進行標定校準的誤差。

關鍵詞:雷達標校; 時間同步; 頻率校準; GPS

中圖分類號:TN98文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)15-0008-03

Research of Synchronization for Satellite Time and Frequency Based on GPS

HOU Jian-hua1， WANG Bao-lin2， CAI Xin-jü2， LI Ting-jun2

(1.Yantai Hydrology and Water Resources Survey Bureau， Yantai 264001， China;2.Naval Aeronautical and Astronautical University， Yantai 264001， China)

Abstract: The time and frequency synchronization is a key technology of radar calibration system， the realization of synchronization is necessary for this calibration to adopt the technology of two-point radar target simulation. A method of synchronization for time and frequency based on GPS satellite is introduced， which is realized by receiving standard time and frequency signal transmitted from GPS satellite and adopting synchronization module to realize the time and frequency synchronization between sea-going part and harbor part. This method is superior to traditional synchronization device in aspect of long-time frequency error correction， greatly enhances synchronization accuracy of time and frequency in the calibration system， and reduces the error when the calibration system calibrates a ship radar.

Keywords: radar calibration; time synchronization; frequency calibration; GPS

0 引 言

雷達是艦船實施目標探測的關鍵，目標參數的準確度完全依賴于雷達的精度。采取何種方便、快捷、有效的標校方法來提高雷達精度是當前研究的熱門課題。針對艦船雷達的特殊性，本文采用基于GPS同步技術和雷達目標模擬技術的靜態有源標校方法構建新型艦船雷達標校系統，較好地實現了艦船雷達的機動式標校和經常性維修保障。

現代GPS的高頻率穩定度和納秒級的時間同步精度為標校系統應用雷達目標模擬技術提供了可靠的同步源，本文重點研究以GPS信號為基準的同步系統實現。

1 標校系統原理

1.1 標校系統組成

標校系統由GPS衛星、GPS接收機模塊、雷達天線收發模塊、數據傳輸模塊、延時處理模塊、標定模塊和控制系統模塊等組成。

1.2 標校系統工作原理

標校系統分為岸上標校部分和艦上被校雷達部分。首先通過數傳模塊互通使雷達操作……