面向时间应用的可驯服铷钟.pdfVIP

2013年2月 宇航计测技术 Feb．，2013 第33卷 第 1期 JournalofAstronauticMetrologyandMeasurement Vo1．33，No．1 文章编号：1000—7202(2013)01—0031—04 中图分类号：P127．12 文献标识码：A 面向时间应用的可驯服铷钟 陈智勇 韩 蒂 庆 毅 董 柯 汤 超 盛荣武 (1．中国科学院武汉物理与数学研究所，湖北武汉，430071； 2．西南电子设备研究所，四川成都，610036) 摘 要 研制一种面向时间应用的GPS可驯服铷钟。当铷钟被GPS驯服后，它输出的秒信号实时同步于 GPS接收机的秒信号。同时，铷钟和GPS接收机之间的时间差的数据通过一个比例积分控制器去校正铷钟的频率 准确度。驯服后，两台GPS$il1／1／铷钟之间的时间差小于20ns、频率差小于1E一12／d。使用一台专用的GPS信号处 理板和特定的GPS接收机 ，时间差可小于5ns。 关键词 时间 频率 铷钟 GPS A DisciplinedRubidium OscillatorforTimingApplication CHENZhi—yong HANDi QINGYi DONGKe TANGChao SHENGRong．wu (1．WuhanInstituteofPhysicsandMathematics，ChineseAcademyofScience，Wuhan，Hubei430071； 2．SouthwestChinaResearchInstituteofElectronicEquipment，Chengdu，Sichuan610036) Abstract A GPSdisciplinedrubidium oscillatorisdesignedfortimingapplication．Afterdisci- plined，theurbidium Oscillatoroutputsasecondsignalwhichisreal—timesynchronizedtothesecondsig- nal oftheGPSreceiver．Inthesametime，thetimedifferencebetweentheurbidium oscillatorandthe GPSreceiveriSprocessedtocalibratethe~equencyoftheurbidium oscillatorthroughaPIcontroller．The timedifferenceiSlessthan10ns．therfequencydifferenceiSlesshtan1E一12／daybetweentwoGPSdisci． plinedurbidium oscillator．AfteradedicatedGPSsignalprocessingboardandaparticularGPSreceiveris used，thetimedifferencecanbelimitedto5ns． Keywords Time Frequency Rubidium oscillator GPS 1 引 言 是，GPS接收机时间的秒抖动大，还会受到电磁、 障碍物等干扰出现毛刺，不能满足进一步的高精 铷钟具有体积小、功耗低、环境适应能力强、 度时间应用的要求。本文主要针对高精度的时间 价格便宜等特点，并拥有较好的中短期频率稳定 应用 ，将 GPS的良好 的频率准确度 、长期稳定度 度。GPS接收机具有授时精度高和接收机成本低 与铷钟较好的中短期稳定度结合在一起 ，给出一 等特点，使其在电力系统、雷达组网、频谱监测等 种输出