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Type: TESE
Title: Sistema e processo para geração, sincronização remota e comparação de sinais temporais precisos
Title Alternative: System and process for the generation, remote synchronization and comparison of precise time signals
Author: Marins, Carlos Nazareth Motta
Advisor: Swart, Jacobus Willibrordus, 1950-
Abstract: Resumo: Nesta tese foram propostas, analisadas e implementadas soluções completas de sistemas para disseminação de referência temporal com alta resolução através de enlaces de rádio tendo como foco o atendimento das necessidades do novo sistema de geo-referenciamento denominado GEOLOCAL. As soluções encontradas atendem outras aplicações que requerem sincronismo remoto de tempo. O trabalho foi desenvolvido em diferentes áreas que englobam contadores de alta precisão; relógios com resolução de nano segundo; enlaces de rádio para disseminação de tempo e determinação de distância; geradores de seqüências codificadas para detecção e identificação de campos de contagem; supressores digitais de jitter com uso de média de amostras; e sincronizadores de marcha para osciladores baseados em quartzo. Os contadores de alta precisão foram pesquisados para construção do relógio de alta resolução. Como resultado foi obtida uma solução inédita empregando linhas de retardo com contadores independentes. Esta configuração possibilita aliar alta resolução de contagem com uso de osciladores de referência operando em baixa freqüência sem que a incerteza do processo seja aumentada em função dos erros de não linearidade de interpolação. Os enlaces de rádio foram construídos com interface síncrona entre as bases de transmissão e recepção empregando modulação FSK (Frequency Shift Keying) e os erros nas medidas de tempo de propagação nos circuitos causados pela influência de jitter foram minimizados através do cálculo de média das amostras tomadas em cada campo de contagem. No intuito de viabilizar a implementação de um sistema de baixo custo, foi desenvolvida uma técnica inovadora de sincronização de marcha entre elementos osciladores de quartzo do tipo OCXO (Oven Controlled Crystal Oscillator). Esta técnica de sincronização permite que o sistema opere com estabilidades equivalentes a referências baseadas em rubídio. Os sistemas eletrônicos digitais foram construídos com solução FPGA (Field Programmable Gate Array).

Abstract: This thesis present new proposals for time dissemination systems, which were analyzed and implemented as complete solutions providing high resolution in radio links focusing in the requirements of the new geolocation system known as GEOLOCAL. The solutions found are useful for other applications equiring time synchronization. The work has been developed in different areas that include high precision counters; nanosecond resolutions clocks; radio links for time dissemination and measurements of distance; coded sequence generators for detection and identification of counting fields, digital jitter suppressors using samples averaging and clock synchronizers for quartz based oscillators. High precision counters have been investigated for the purpose to construct a high resolution clock. As a result it has been obtained a unique solution using delay lines with independent counters. This configuration allows the obtaining high count resolution with the use of low frequency reference oscillators, without increasing the system uncertainties due to interpolation non-linearity errors. The radio links were constructed with synchronous interface between the transmission and reception bases using FSK (Frequency Shift Keying) modulation. The measurements errors due to jitter in circuit propagation were minimized by calculating the average of samples taken every count set. In order to implement a low cost system, it has been developed an innovative clock synchronization technique between quartz oscillator elements to the type OCXO (Oven Controlled Crystal Oscillator). This synchronization technique produced stabilities equivalent to those obtained with rubidium-referred oscillators. The digital systems have been constructed using FPGA (Field Programmable Gate Array).
Subject: Relógios
Distância - Medição
Osciladores
Osciladores de base de tempo
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2010
Appears in Collections:FEEC - Tese e Dissertação

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