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基于GPS信号锁定二级频标技术的研究与实现

作　者: 范文晶
导　师: 周渭
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 测试计量技术及仪器
关键词: 频率校准 GPS 二级频标 时间间隔测量 Kalman滤波
分类号: TM935.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 74次
引　用: 2次
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内容摘要


本文研究了一种基于GPS信号锁定二级频标的技术,该技术以GPS秒脉冲（1PPS）信号为基准来校准本地二级频标,将GPS信号的长期稳定度和准确度与二级频标的短期稳定度相结合,得到性能优良且廉价的频率源。在该技术中,设计采用时间-幅度转换法和直接计数法相结合的高精度时间间隔测量方法,对GPS的1PPS信号与本地二级频标信号的相位差进行测量,测量分辨率达到120ps,测量范围达到秒级,有效地消除了±1个字计数误差的影响。同时采用了Kalman滤波算法对时间间隔测量数据进行处理,对1PPS信号抖动引入的误差进行消除,将误差减小到±2ns。通过产生占空比可控的PWM波信号并结合外围积分电路的方法实现了高精度的D/A转换,完成了对本地二级频标的频率校准。本文完成了锁定系统样机的设计实现,阐述了系统硬件电路和软件的设计,并对系统的性能进行了测试验证,分析了系统的误差来源,给出了误差修正的方法。经此技术校准的晶体振荡器秒级稳定度优于1×10-11/s ,频率准确度优于5×10-11,频率漂移约为3.5×10-11/日。

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电气测量技术及仪器 > 频率、波形参数的测量及仪表 > 波长、频率（时间）的测量及仪表
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