一種可自動(dòng)調(diào)整秒脈沖鎖定周期的短波BPM授時(shí)接收方法及裝置與流程

一種可自動(dòng)調(diào)整秒脈沖鎖定周期的短波BPM授時(shí)接收方法及裝置與流程1.研究背景在現(xiàn)代科學(xué)儀器中，精確的時(shí)間控制是很重要的，而精確的時(shí)間獲取則需要高精度的鐘表和授時(shí)裝置。其中，BPM（BeamPositionMonitor）授時(shí)接收裝置是一種廣泛使用的時(shí)間控制裝置，它可以通過(guò)精確地測(cè)量光束的位置信息來(lái)授時(shí)。傳統(tǒng)的BPM授時(shí)接收裝置主要采用的是射頻控制技術(shù)，但這種技術(shù)存在一些問(wèn)題，比如接收靈敏度較低、設(shè)備復(fù)雜等。因此，如何提高BPM授時(shí)接收裝置的精度和靈敏度是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)之一。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，研究者提出了一種新的短波BPM授時(shí)接收方法，該方法可以自動(dòng)調(diào)整秒脈沖鎖定周期，從而提高精度和靈敏度。該方法的裝置與流程將在下文中具體介紹。2.研究方法與原理2.1短波BPM授時(shí)方法原理短波BPM授時(shí)方法主要基于多普勒效應(yīng)原理來(lái)實(shí)現(xiàn)，即通過(guò)探測(cè)光束的終端反射波的多普勒頻移，并將其轉(zhuǎn)化為時(shí)間信號(hào)來(lái)精確地授時(shí)。其中，多普勒頻移與光束的入射角度、反射面的距離以及反射面的速度有關(guān)。為了提高多普勒頻移的靈敏度，研究者利用了短波信號(hào)的特點(diǎn)，采用了超短脈沖信號(hào)來(lái)控制光束的傳輸。該信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)高精度的測(cè)量和時(shí)間授時(shí)。2.2自動(dòng)調(diào)整秒脈沖鎖定周期原理秒脈沖鎖定周期是指授時(shí)裝置在接收到光束信號(hào)后，為了保持信號(hào)的穩(wěn)定，并且盡可能地減小噪聲的影響，需要通過(guò)控制鎖相環(huán)的動(dòng)態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)同步。在傳統(tǒng)的控制方法中，鎖定周期是通過(guò)人工設(shè)置來(lái)調(diào)節(jié)的，這種方法存在著周期誤差較大的缺點(diǎn)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究者提出了一種自動(dòng)調(diào)整秒脈沖鎖定周期的方法。具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程如下：首先，通過(guò)多普勒頻移的測(cè)量結(jié)果計(jì)算出當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)速度；然后，根據(jù)運(yùn)動(dòng)速度和系統(tǒng)的工作頻率，計(jì)算出當(dāng)前的最優(yōu)秒脈沖鎖定周期；最后，通過(guò)反饋控制的方法，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整秒脈沖鎖定周期的功能。該方法可以自動(dòng)調(diào)整秒脈沖鎖定周期，避免了因周期誤差較大而引起的時(shí)間偏差。3.研究裝置與流程3.1研究裝置該短波BPM授時(shí)裝置主要由以下幾個(gè)部分組成：光學(xué)傳輸系統(tǒng)：用于探測(cè)短波光束的反射信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)；超短脈沖發(fā)生器：用于產(chǎn)生超短脈沖信號(hào)，控制光束傳輸，并實(shí)現(xiàn)時(shí)間信號(hào)的精確測(cè)量；鎖相環(huán)控制系統(tǒng)：用于控制鎖相環(huán)的動(dòng)態(tài)，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整秒脈沖鎖定周期的功能；計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：用于對(duì)傳輸?shù)碾娦盘?hào)進(jìn)行處理，并輸出精確的授時(shí)時(shí)間。3.2研究流程該短波BPM授時(shí)裝置的工作流程主要包括以下幾個(gè)步驟：步驟1：光束探測(cè)。該步驟通過(guò)光學(xué)傳輸系統(tǒng)探測(cè)短波光束的反射信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。步驟2：信號(hào)處理。該步驟通過(guò)超短脈沖發(fā)生器對(duì)電信號(hào)進(jìn)行處理，并產(chǎn)生超短脈沖信號(hào)。同時(shí)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，并輸出精確的時(shí)間信息。步驟3：自動(dòng)調(diào)整鎖定周期。該步驟通過(guò)鎖相環(huán)控制系統(tǒng)計(jì)算出當(dāng)前的運(yùn)動(dòng)速度，并根據(jù)系統(tǒng)頻率計(jì)算出最優(yōu)秒脈沖鎖定周期。然后，通過(guò)反饋控制的方法，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)整秒脈沖鎖定周期的功能。步驟4：計(jì)算時(shí)間信息。該步驟通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)處理后的信號(hào)進(jìn)行處理，得到精確的時(shí)間信息，并進(jìn)行輸出。4.結(jié)論與展望本文介紹了一種可自動(dòng)調(diào)整秒脈沖鎖定周期的短波BPM授時(shí)接收方法及裝置與流程，通過(guò)短波信號(hào)的特點(diǎn)和自動(dòng)調(diào)整鎖定周期的方法，實(shí)現(xiàn)了高精度、高靈敏度