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激光接收机小型化技术研究

作　者: 楚振锋
导　师: 林亚风；陈前荣
学　校: 国防科学技术大学
专　业: 光学工程
关键词: 激光接收机小型化网络时间协议串口 USB
分类号: TN249
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 26次
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内容摘要

激光接收机系统是激光信号测量的标准设备,现有系统采用机站加操控方舱的结构,体积庞大,限制了机站的独立工作能力。新型任务的开展,更多要求激光接收机具有灵活布站的能力(如高层房间内或楼顶),激光接收机的应用瓶颈更加突出。结合接收机原有特点和新型任务需求,本文系统地研究了接收机小型化技术,设计和实现了接收机小型化系统,解决了接收机存在的瓶颈问题。在对原系统内部的结构和工作原理、机站和操控方舱各自承担的功能和两者问的连接方式、接收机在整个试验系统中的功能进行研究的基础上,提出了利用USB接口模拟串口,利用网络时间协议实现系统间时间同步的小型化改造方案。本文重点是小型化改造,以方案为依据,研制了小型化主控终端,设计了机站的供电方案、单个机站的工作模式和硬件组成、多机站同时工作时的工作模式和硬件组成、本机和指挥系统间时间同步模式和软件,并对研制的成果进行了全面测试。最后,本文阐述了系统的测试方法,并分析了测试结果。实践证明,本文研究的方案很好地解决了激光接收机现有的瓶颈问题,改造的小型化系统在某试验中得到成功应用。

全文目录

摘要  9-10
ABSTRACT  10-11
第一章绪论  11-15
  1.1 选题的背景  11
  1.2 系统分析  11-13
    1.2.1 结构组成  11-12
    1.2.2 现有系统缺陷  12-13
  1.3 国内外研究现状及发展趋势  13
  1.4 论文的主要研究内容和章节安排  13-15
    1.4.1 主要研究内容  13-14
    1.4.2 章节安排  14-15
第二章激光接收机  15-22
  2.1 引言  15
  2.2 接收机工作原理  15-19
    2.2.1 主站  16
    2.2.2 机站  16
    2.2.3 机站通讯原理  16-17
    2.2.4 机站供电  17-18
    2.2.5 操控方舱  18-19
  2.3 小型化改造方案  19-20
    2.3.1 小型化改造的目标  19-20
    2.3.2 小型化改造的技术途径  20
    2.3.3 小型化改造的实践意义  20
  2.4 本章小结  20-22
第三章小型化改造的基本原理  22-40
  3.1 引言  22
  3.2 时间同步的基本方法  22-25
    3.2.1 常用时间信号及传输方式  22
    3.2.2 常用的时间同步技术  22-25
  3.3 网络时间协议及其分析  25-33
    3.3.1 NTP协议  25-29
    3.3.2 NTP协议分析  29-31
    3.3.3 时间同步误差分析  31-32
    3.3.4 时间同步被动式算法  32-33
  3.4 串口扩展方案  33-39
    3.4.1 串行接口  33-34
    3.4.2 USB接口  34-35
    3.4.3 RS-232/USB转换器  35-36
    3.4.4 常用串口扩展方案分析  36-38
    3.4.5 串口通讯能力测试  38-39
  3.5 本章小结  39-40
第四章小型化改造及其实现方法  40-50
  4.1 引言  40
  4.2 单站本地通讯与数据获取  40-43
    4.2.1 技术分析  40
    4.2.2 改造原理及实现方法  40-43
  4.3 多站同时工作时数据实时采集  43-44
    4.3.1 技术分析  43
    4.3.2 改造原理及实现方法  43-44
  4.4 本机与指挥系统时间同步  44-48
    4.4.1 技术分析  44
    4.4.2 授时原理  44
    4.4.3 实现方法  44-45
    4.4.4 时间同步软件设计  45-48
  4.5 机站本地供电  48-49
  4.6 本章小结  49-50
第五章小型化系统分析和测试  50-57
  5.1 引言  50
  5.2 新系统的能力要求  50
    5.2.1 技术指标要求  50
    5.2.2 性能要求  50
  5.3 新系统结构组成  50-51
  5.4 系统测试  51-55
    5.4.1 拷机  52
    5.4.2 时间同步测试  52-53
    5.4.3 系统工作能力测试  53-55
  5.5 工作条件需求  55-56
  5.6 应用情况  56-57
第六章结束语  57-59
  6.1 论文研究工作总结  57
  6.2 论文取得的创新性研究成果  57
  6.3 论文存在的问题与不足  57-58
  6.4 研究工作下一步打算  58-59
致谢  59-60
参考文献  60-63
作者在学期间取得的学术成果  63

激光接收机小型化技术研究

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