GPS IRIG-B 신호를 이용한 임베디드 계측시스템 동기화에 관한 연구

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In terms of Optional Measuring System composed of multiple Measuring Modules, synchronization among the Measuring Modules is a crucial functional factor as it allows the improvement of the underling defect for abnormal conditions by analyzing causal and time relationship among data.
In this paper, we have adopted a method based on IRIG-B record from the receiver of a GPS in order to conduct the synchronization of Measuring System. Furthermore, in order to prove the validity, we have conducted time synchronization simulation on two embedded Measuring Modules and confirmed that the credible synchronization time is 10ms. Synchronization using IRIG-B and Embedded Measuring Modules is not influenced by external forces such as server and network, and the process is implemented in the absolute time standard allowing it to be used and applied for various purposes.

국문 초록 (Abstract)

다수 계측모듈로 구성된 임의 계측시스템에 있어서 계측모듈간의 동기화는 데이터 간 시간분석과 인과관계를 분석하여 비정상 상태의 원인을 파악하여 개선할 수 있기 때문에 매우 중요한 성능요소이다.
본 논문에서는 계측시스템의 동기화를 위하여 GPS 수신기의 IRIG-B를 기반으로 구성된 계측시스템의 동기화 기법을 도입하였으며, 이에 대한 유효성을 검증하기 위하여 두 대의 임베디드 계측모듈을 대상으로 시간동기화 시뮬레이션을 수행하였고 신뢰할 수 있는 동기화 시간은 10ms임을 확인하였다. IRIG-B와 임베디드 계측모듈을 이용한 계측시스템의 동기화는 서버 혹은 네트워크 등의 외부 영향을 받지 않으며, 절대시간을 기준으로 구현되기 때문에 필요에 따라 다양한 용도로 활용 가능하다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 제 2 장 계측시스템 구성 4
• 2.1 계측시스템 전체구성 4
• 2.2 GPS 안테나 7
• 2.3 GPS 수신기 10
• 2.3.1 GPS 수신기 구성원리 10
• 2.3.2 GPS 수신기 구성 12
• 2.3.3 GPS 수신 프로그램 14
• 2.3.4 IRIG-B 신호 15
• 2.3.5 IRIG-B 생성 프로그램 18
• 2.4 PXI 시스템 19
• 2.4.1 PXI 시스템 구성 19
• 2.4.2 PXI 시스템 프로그램 22
• 2.5 임베디드 컨트롤러#1 23
• 2.5.1 임베디드 컨트롤러#1 구성 23
• 2.5.2 임베디드 컨트롤러의 FPGA 프로그램 25
• 2.5.3 임베디드 컨트롤러의 RT 프로그램 29
• 2.6 임베디드 컨트롤러#2 30
• 2.6.1 임베디드 컨트롤러#2 구성 30
• 제 3 장 동기화 시험 계측 32
• 3.1 동기화 시험 계측시스템 32
• 3.2 클록 오차 최소화를 위한 보정 33
• 3.3 동기화 시험에 대한 시험데이터 34
• 제 4 장 결론 36
• 참고문헌 37