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· 信息技术 · 郑卫星，等 ·基于GPS板的时差比相频标比对 系统的研制 基于 GPS板的时差 比相频标 比对系统的研制 郑卫星 ，赵宇 (1．江苏速升 自动化装备系统工程有限公司，江苏 无锡 214112；2．南京航空航天大学 机电学院，江苏 南京210016) 摘 要：应用GPS技术研制频标比对 系统可对野外环境条件下的通信设备进行快速、便携的时 间频率校准。详细描述了系统中GPS频率标准源以及比相法、时差法频标比对单元的设计方 案和软件设计思路，并给 出了设计方案中关键技术解决途径。该系统经校准完全满足要求，并 在计量技术机构得到应用 。 关键词 ：校准 ；比对器 ；准确度 ；频率标准 中图分类号：TH12；TB939 文献标志码：B 文章编号：1671-5276(2011)05-0091-04 ResearchonGPSFrequencyComparatorwithTimeDifferenceandPhaseComparingUnits ZHENG W ei—xing ，ZHAOYu (1．JiangsuSushengAutomaionEquipmentSystemsEngineeringCo．，Ltd．，Wuxi214112，China； 2．NanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics，Nanjing210016，China) Abstract：ThefrequencyperformanceofCommunicationdevicecancalibratedwithGPSfrequencycomparator．Thedesignprojectsof GPS frequencystandardandphasecomparingunitandtimedifferencecomparingunitaredescribedindetailandthesoftwaredesign schemeofsystem isalsogivenoutinthispaper．Thekeytechnologiesareusedtoimprovemeasurementaccuracyofcomparator． Keywords：calibration；comparator；accuracy；frequencystandard 由于GPS系统具有全球覆盖、全天候、连续性、实时性等 0 前言 特点，它在军事 、民用等方面得到了广泛应用。GPS系统 的频率准确度可达 10—12数量级 ，利用GPS技术研制频 频率是一个最基本的参数 ，在国民经济各行各业中已 标比对系统可适用于野外条件下的电子装备的时间频率 得到广泛应用，在数据通信、视频广播 、国防系统等领域的 校准 。 电子装备中，大量采用恒温晶振作为参考频率源，其主要 频标比对方法中的频率误差倍增法和多周期法主要 技术指标 ：频率准确度达 5X10一，稳定度优于 5× 应用于测量频率短期稳定度 ，而比相法和时差法主要应用 10 。／d。由于恒温晶振具有一定的漂移特性 ，并可能出现 于长期频率稳定度 的比对和频率准确度的测量。采用 其他故障，从而影响到电子设备的可靠工作，特别是这些 GPS频率标准源作为比对频标源，GPS频标源主要适用于 电子设备大量应用在野外条件下 ，对其校准人们不可能把 测量被测频标的准确度和长期稳定度 ，同时采用比相法和 实验室大量设备带到野外 ，野外环境也不适宜实验室标准 时差法进行频标比对，可扩大适用范围和提高测量结果可 仪器工作。因此，应用现代科学技术研制适应野外条件下 信度。该系统由频率标准源、频标比对部分、控制部分、显 工作的便携式的时间频率校准系统 ，对这些电子装备的时 示打印部分以及数据通讯部分等组成 ，如图 l所示。 间