冲击波存储测试系统的同步技术研究

发布时间：2021-09-05 02:31

　　爆炸冲击波是表征武器弹药毁伤效应的重要组成部分,冲击波的参数测试对于各类武器战斗部的毁伤性能设计有着重要的指导意义。目前多采用存储测试技术获取冲击波参数,而分布于现场的若干测试系统之间是独立工作的,物理上的分散性使系统之间难以实现同步测量。在当前的冲击波存储测试系统中,主要采用断线同步法,但需要在爆炸现场铺设电缆,工作量大且难以防护,其固有的“电缆效应”易致使系统误触发。针对冲击波测试这种现状,本文提出了将GPS技术应用于冲击波测试系统的同步方案,并对方案进行了可行性分析。完成了冲击波测试系统的总体设计,并着重对系统的同步单元进行了原理设计、仿真实现及测试验证。文中同时利用短期稳定性较高的晶振脉冲和长期稳定性较高的GPS秒脉冲进行了系统同步单元的设计,通过采用脉冲实时判别、实时校准的方法,将不同测试系统之间的同步精度提高至10μs以内,解决了冲击波测试中存在的同步问题。文中同时采用了GPS秒脉冲和串行时间信息对冲击波测试中的关键时刻进行测量及标定,有效提高了同步单元的测试精度及可靠性,可为分布在现场不同距离的测试系统提供准确的同步时间信息。建立的测试系统可以安装在靶场等恶劣环境下独立工... 

【文章来源】：中北大学山西省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 课题的研究现状
        1.2.1 冲击波测试技术现状
        1.2.2 时间同步技术现状
    1.3 本文的研究内容
第二章 冲击波测试系统的设计分析
    2.1 爆炸冲击波
    2.2 测试系统的设计要求
    2.3 测试系统的技术指标
    2.4 冲击波测试中的同步技术分析
    2.5 GPS同步技术
        2.5.1 GPS系统组成
        2.5.2 GPS授时原理
        2.5.3 GPS时钟同步方式
        2.5.4 冲击波测试中的GPS同步方案
    2.6 本章小结
第三章 冲击波测试系统设计
    3.1 系统组成
    3.2 系统功能设计
        3.2.1 采集存储功能
        3.2.2 时间同步功能
        3.2.3 电源管理功能
        3.2.4 多参数可编程功能
    3.3 系统状态设计
    3.4 测试系统硬件设计
        3.4.1 传感单元
        3.4.2 信号调理单元设计
        3.4.3 采样存储单元设计
        3.4.4 通信接口单元设计
    3.5 测试系统软件设计
        3.5.1 单片机软件设计
        3.5.2 CPLD软件设计
    3.6 本章小结
第四章 同步单元的设计实现
    4.1 授时型GPS接收机
    4.2 同步单元设计方案
    4.3 同步单元硬件设计
    4.4 同步单元软件设计
        4.4.1 单片机程序设计
        4.4.2 CPLD逻辑模块设计
    4.5 本章小结
第五章 性能测试与结果分析
    5.1 GPS接收机同步性验证
        5.1.1 单机秒脉冲精度测试
        5.1.2 多机秒脉冲同步测试
        5.1.3 天线在不同环境下的同步测试
    5.2 同步单元的测试试验
    5.3 现场试验
        5.3.1 试验现场情况
        5.3.2 试验数据分析
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 主要工作
    6.2 工作展望
参考文献
附录
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢



本文编号：3384494