GPS/BD双模融合的高精度时间同步方法研究

为满足电力和测控通讯等领域对高精度时钟的要求,结合GPS/BD时钟无累积误差和晶振时钟无随机误差的特性,提出了一种新型的基于GPS/BD双模接收机的时钟驯服的软、硬件设计及其实现方法。该方法通过构建权重系数将GPS和BD信号滤波得到的钟差估计值和钟差速度估计值进行融合,实现了基于GPS/BD双模融合授时的时钟驯服系统。在系统软件设计中,采用滑动中位数方法剔除测量数据中的异常点,应用无偏FIR滤波算法对钟差数据进行滤波,以提高时钟偏差的滤波精度;在ARM的控制下,应用数字PID控制算法产生控制电压,由D/A转换器调节晶振输出频率,实现快速驯服本地时钟。实验结果表明,所提出时钟驯服方法的时间同步精度达到了50 ns,优于基于单模GPS和单模北斗的时间同步系统。