瞬变电磁仪高精度GPS时钟同步的研究

摘要：

瞬变电磁仪是一种重要的地质勘探仪器.为了提高瞬变电磁仪的同步精度,针对恒温晶振长期稳定性差和GPS短期稳定性差的问题,提出一种基于嵌入式微处理器STM32F407、GPS接收模块、中等精度恒温晶振的瞬变电磁仪GPS时钟同步方法.在分析瞬变电磁仪系统组成及GPS同步的工作原理的基础上,利用STM32F407能够灵活输出PWM的特点,通过获取恒温晶振的实际工作频率后,设置STM32F407计数器的相关寄存器输出同步的PWM作为同步控制时序,同步瞬变电磁仪的发送机和接收机.采用卡尔曼滤波克服了1PPS信号短期抖动性,充分考虑到GPS存在短期失锁的问题,结合IIR滤波、最小二乘算法,分别设计了GPS锁存状态和失锁状态的同步实现方法.实验结果表明,开机30 s后,系统的同步精度达到0.01 μs,在GPS短期失锁时仍能保持0.01 μs的精度.

关键词：瞬变电磁仪、GPS同步、卡尔曼滤波、IIR滤波、最小二乘法

所属期刊栏目：38

分类号：TM154(电工基础理论)

在线出版日期：2014-02-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：145-148,164