專利名稱：一種脈沖星頻率信號模擬器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于模擬技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種頻率信號模擬技術(shù)，尤其是一種脈沖星頻率信號模擬器。
背景技術(shù)：
脈沖星是高速自轉(zhuǎn)的中子星，其自轉(zhuǎn)周期穩(wěn)定，不受人為干擾破壞，可以作為絕對的時間測量的參考量。脈沖星距離太陽系遙遠(yuǎn)可見性好，覆蓋范圍廣，對于各種低地軌道、中高軌道和深空探測軌道均適用?；赬射線脈沖星時間同步技術(shù)是一項新興的時間同步技術(shù)。該同步技術(shù)是利用脈沖星的輻射信號進行時間同步。與現(xiàn)有的時間同步技術(shù)(無線電波授時、衛(wèi)星授時、網(wǎng)絡(luò)授時等)相比脈沖星時間同步技術(shù)主要具有以下幾方面的優(yōu)點它是完全被動的；它適 用于整個太空，能夠為太空中任意位置的航天器提供位置、姿態(tài)和時間等信息；在敵對環(huán)境下，它不易受到干擾；它的時間同步精度較高，并且不會隨時間下降?；赬射線脈沖星的時間同步技術(shù)主要依賴于對脈沖星頻率信號的觀測，然而由于X射線難以穿透大氣層，在地面上很難觀測X射線脈沖星的頻率信號；而且由于脈沖星的特殊性，在地面上也難以找到與脈沖星頻率特性一致的信號源。在這種情況下，為了在地面能夠開展脈沖星時間同步技術(shù)的研究，必須要研制一種可以模擬脈沖星頻率信號的模擬器。為此，本發(fā)明設(shè)計一種脈沖星頻率信號模擬器，該裝置具有其具有靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡單，成本低的特點。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決在地面難于找到與脈沖星頻率特性一致的信號源的問題，提供一種脈沖星頻率信號模擬器，該模擬器利用GPS秒脈沖加隨機延遲技術(shù)來模擬脈沖星的頻率信號源，其具有靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡單，成本低的特點。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來解決的—種脈沖星頻率信號模擬器，包括GPS授時模塊，隨機延遲脈沖信號發(fā)生器和隨機信號發(fā)生器；GPS授時模塊的秒脈沖IPPS輸出端隨機延遲脈沖信號發(fā)生器和隨機信號發(fā)生器的秒脈沖IPPS的輸入端相連；所述隨機信號發(fā)生器的隨機數(shù)輸出端與隨機延遲脈沖信號發(fā)生器2的隨機數(shù)輸入端相連。上述隨機延遲脈沖信號發(fā)生器由延遲線陣列和復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD組成，每個延遲線的輸入輸出引腳均與復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD的引腳相連。上述的延遲線陣列包含2ns延遲線4個，10ns, 20ns, 20ns, 50ns, 100ns, 200ns的延遲線各I個。本發(fā)明是基于X射線脈沖星時間同步技術(shù)，該技術(shù)是一項新興的時間同步技術(shù)，其是利用脈沖星的輻射信號進行時間同步，提供一種與脈沖星頻率特性一致的信號源，同時提出一種利用GPS秒脈沖加隨機延遲技術(shù)來模擬脈沖星的頻率信號源的技術(shù)，本發(fā)明具有靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡單，成本低等特點。


圖I為本發(fā)明的脈沖星時間同步技術(shù)試驗系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明的隨機脈沖延遲陣列結(jié)構(gòu)圖。其中1為GPS授時模塊；2為隨機延遲脈沖信號發(fā)生器；3為隨機信號發(fā)生器。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步詳細(xì)描述參見圖1-2，這種脈沖星頻率信號模擬器，包括GPS授時模塊1，隨機延遲脈沖信號發(fā)生器2和隨機信號發(fā)生器3 ；GPS授時模塊I的秒脈沖IPPS輸出端隨機延遲脈沖信號發(fā)生器2和隨機信號發(fā)生器3的秒脈沖IPPS的輸入端相連；所述隨機信號發(fā)生器3的隨機 數(shù)輸出端與隨機延遲脈沖信號發(fā)生器2的隨機數(shù)輸入端相連。隨機延遲脈沖信號發(fā)生器2由延遲線陣列和復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD (不限于CPLD)組成，每個延遲線的輸入輸出引腳均與復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD的引腳相連。延遲線陣列包含2ns延遲線4個(不限于4個)，10ns, 20ns, 20ns, 50ns, 100ns, 200ns 的延遲線各 I 個(不限于 I 個)。GPS授時模塊I發(fā)送一個秒脈沖IPPS信號分別到隨機延遲脈沖發(fā)生器2和隨機信號發(fā)生器3。隨機信號發(fā)生器3根據(jù)接收到的GPS授時模塊I發(fā)出的信號產(chǎn)生一個隨機信號(這個信號是根據(jù)已有的脈沖星的頻率信號設(shè)置的)到復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD，復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD根據(jù)接收到的隨機信號發(fā)生器3發(fā)出的隨機信號，連接相應(yīng)的延遲線組合的引腳，從而可以產(chǎn)生相應(yīng)的延遲。下面結(jié)合圖I對本發(fā)明的工作過程作進一步描述實施例如需延遲70ns，隨機數(shù)發(fā)生器3產(chǎn)生的隨機數(shù)發(fā)送給復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD，復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD根據(jù)接收到的隨機數(shù)連接相應(yīng)的延遲線組合的引腳，將50ns輸入引腳和20ns輸出引腳的連接，再將20ns輸入線連至輸入引腳即GPS授時模塊I的秒脈沖IPPS輸出引腳，50ns的輸出線連接到隨機延遲脈沖信號發(fā)生器2的輸出引腳，即實現(xiàn)了70ns延遲的功能。通過不同的隨機數(shù)，就能產(chǎn)生不同的延遲，進而就能模擬短期脈沖星的頻率信號。將這個延遲疊加到標(biāo)準(zhǔn)的秒脈沖IPPS上即可實現(xiàn)脈沖星頻率信號的模擬。本發(fā)明是基于X射線脈沖星時間同步技術(shù)是一項新興的時間同步技術(shù)，該同步技術(shù)是利用脈沖星的輻射信號進行時間同步。與現(xiàn)有的時間同步技術(shù)(無線電波授時、衛(wèi)星授時、網(wǎng)絡(luò)授時等)相比脈沖星時間同步技術(shù)主要具有以下幾方面的優(yōu)點它是完全被動的；它適用于整個太空，能夠為太空中任意位置的航天器提供位置、姿態(tài)和時間等信息；在敵對環(huán)境下，它不易受到干擾；它的時間同步精度較高，并且不會隨時間下降。同時本發(fā)明還具有靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡單，成本低等特點。
權(quán)利要求
1.一種脈沖星頻率信號模擬器，其特征在于包括GPS授時模塊(I)，隨機延遲脈沖信號發(fā)生器(2)和隨機信號發(fā)生器(3);GPS授時模塊(I)的秒脈沖IPPS輸出端隨機延遲脈沖信號發(fā)生器(2)和隨機信號發(fā)生器(3)的秒脈沖IPPS的輸入端相連；所述隨機信號發(fā)生器(3)的隨機數(shù)輸出端與隨機延遲脈沖信號發(fā)生器(2)的隨機數(shù)輸入端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種脈沖星頻率信號模擬器，其特征在于所述隨機延遲脈沖信號發(fā)生器(2)由延遲線陣列和復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD組成，每個延遲線的輸入輸出引腳均與復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD的引腳相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種脈沖星頻率信號模擬器，其特征在于所述的延遲線陣列包含2ns延遲線4個，10ns，20ns，20ns，50ns，100ns，200ns的延遲線各I個。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種脈沖星頻率信號模擬器，包括GPS授時模塊，隨機延遲脈沖信號發(fā)生器和隨機信號發(fā)生器；GPS授時模塊的秒脈沖1PPS輸出端隨機延遲脈沖信號發(fā)生器和隨機信號發(fā)生器的秒脈沖1PPS的輸入端相連；所述隨機信號發(fā)生器的隨機數(shù)輸出端與隨機延遲脈沖信號發(fā)生器2的隨機數(shù)輸入端相連。本發(fā)明是基于X射線脈沖星時間同步技術(shù)是一項新興的時間同步技術(shù)，該同步技術(shù)是利用脈沖星的輻射信號進行時間同步，提供了一種與脈沖星頻率特性一致的信號源，同時提出一種利用GPS秒脈沖加隨機延遲技術(shù)來模擬脈沖星的頻率信號源的技術(shù)，因而本發(fā)明具有靈敏度高，結(jié)構(gòu)簡單，成本低等特點。
文檔編號G01S19/05GK102759884SQ20121024309
公開日2012年10月31日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者孫劍, 郭鵬斌 申請人:西安交通大學(xué)