基于GPS信號鎖定二級頻標技術(shù)的研究與實現(xiàn).pdf

1、本文研究了一種基于GPS信號鎖定二級頻標的技術(shù)，該技術(shù)以GPS秒脈沖(1PPS)信號為基準來校準本地二級頻標，將GPS信號的長期穩(wěn)定度和準確度與二級頻標的短期穩(wěn)定度相結(jié)合，得到性能優(yōu)良且廉價的頻率源。
　　 在該技術(shù)中，設計采用時間一幅度轉(zhuǎn)換法和直接計數(shù)法相結(jié)合的高精度時間間隔測量方法，對GPS的1PPS信號與本地二級頻標信號的相位差進行測量，測量分辨率達到120ps，測量范圍達到秒級，有效地消除了±1個字計數(shù)誤差的影響。同時采

2、用了Kalman濾波算法對時間間隔測量數(shù)據(jù)進行處理，對1PPS信號抖動引入的誤差進行消除，將誤差減小到±2ns。通過產(chǎn)生占空比可控的PWM波信號并結(jié)合外圍積分電路的方法實現(xiàn)了高精度的D/A轉(zhuǎn)換，完成了對本地二級頻標的頻率校準。
　　 本文完成了鎖定系統(tǒng)樣機的設計實現(xiàn)，闡述了系統(tǒng)硬件電路和軟件的設計，并對系統(tǒng)的性能進行了測試驗證，分析了系統(tǒng)的誤差來源，給出了誤差修正的方法。經(jīng)此技術(shù)校準的晶體振蕩器秒級穩(wěn)定度優(yōu)于1×10-11/s，