一种GPS授时脉冲在中高速传感器网络中的应用系统

摘要

本发明涉及一种GPS授时脉冲在中高速传感器网络中的应用系统，包括中高速传感器网络多用户时分复用装置，通过GPS授时脉冲进行全网同步并划分超帧时隙；辅助帧同步信号检测装置，通过GPS授时脉冲进行帧信号预检测，简化帧同步检测算法；自动频率偏移修正装置，通过计算本地定时系统与卫星定时系统之间的差值，控制晶振的压控输出，修正频率偏差；节点位移估计装置，通过检测不同节点的同步信号位置，结合GPS授时脉冲，估计节点与接收机的位移。本发明利用GPS授时脉冲在中高速传感器网络中的普遍性和易用性，提出了简单的多用户时分复用结构，简化了时间同步和频率同步算法，增加了节点位移估计功能，大大节省了硬件资源和人力资源。

主权项

一种GPS授时脉冲在中高速传感器网络中的应用系统，包括相互连接的GPS接收器，多用户时分复用装置，辅助帧同步信号检测装置，自动频率偏移修正装置和节点位移估计装置，其特征在于：所述的GPS接收器，用来接收GPS的同步时间信息，并提供校准后的授时脉冲；所述的多用户时分复用装置用来实现中高速传感网内的全网同步，采用两层结构将用户分为群节点和普通节点，每个群节点允许占用超帧群中的一个或多个超帧，每个普通节点允许占用超帧中的一个或多个帧；所述的辅助帧同步信号检测装置通过GPS授时脉冲的粗同步和PN序列相关运算的精同步结合来实现数据帧的捕获；所述的自动频率偏移修正装置产生幅值数据，经过DA变换后生成电压信号来控制系统晶振，完成频率同步；所述的节点位移估计装置通过计算GPS授时脉冲与实际的起始时刻之间的时间差来估算发送设备和接收设备之间的距离。