GPS驯服晶振简介

小康
2016-05-20
来源:西安同步原创

前言

对于GPS接收机,其产生的接收机1PPS由内置普通晶振产生。晶振独立产生秒脉冲(以下称本秒),本秒的相位会随其老化特性而逐渐漂移。而接收机内部,存在一个反馈,通过每秒或者更高的速率将本秒与GPS卫星CA码进行实时比对,计算本地秒与GPS秒的相位差,并利用接收机内部NCO或DDS进行相位调整。最终输出的接收机1PPS即利用调整后的10M(接收机内部实际频率不一定为10M,但原理一致)产生。

由于存在相位调整,故接收机1PPS的长期相位特性与内置普通晶振的长期漂移特性不再相关,取而代之与GPS卫星时间直接相关,因此,可利用其长期稳定的特性对晶振进行驯服。

下面以西安同步电子科技有限公司生产的SYN3305型驯服高稳晶振频率标准进行详细说明:

简介

SYN3305型驯服高稳晶振频率标准是内装OCX0恒温晶体振荡器,接收卫星信号,使恒温晶振输出频率同步于卫星铯原子钟信号上,当内部锁相环工作正常后,本产品能自动学习锁相过程,在卫星信号丢失后自动复现这个过程。在断开外部参考一定长的一段时间内保持锁定前的状态。提高了频率信号的长期稳定性和准确度,能够提供铯钟量级的高精度时间频率标准。

GPS驯服晶振

技术指标

输入信号

GPS接收机

频点

L1

定时精度

≤30ns

跟踪灵敏度

-160dBm

GPS天线

数量

1套

形状

蘑菇头

线长

30米

物理接口

SMA

支架

蘑菇头安装支架

外参考输入

路数

1路

幅度

TTL

有效沿

上升沿

频率

1Hz(可选其他频率)

物理接口

SMA

输出信号

10MHz

路数

1路

波形

方波

幅度

3.3V

频率准确度

≤1E-12 (跟踪到GPS信号24小时后平均值)

≤5E-10(当GPS信号失效,24小时保持精度)

物理接口

SMA

1PPS脉冲信号

路数

1路

电平

TTL

同步误差

≤30ns

物理接口

SMA

RS232C串口

路数

1路

电平

RS232C

物理接口

DB9

环境特性

工作温度

0℃~+50℃

相对湿度

≤90%(40℃)

存储温度

-30℃~+70℃

供电电源

5V直流供电,约小于10W,开机15W(可选12v)

机箱尺寸

56*158*220mm(安装尺寸145*180mm)


GPS驯服晶振功能

1)   提供1路标准的10MHz信号(可选任意频率输出,最多同时提供3种频率输出,路数最多扩展5路);

2)   提供1路1PPS脉冲信号;

3)   提供1路RS232时间信号;

结束语

采用GPS授时接收机对晶振进行升级改造,研制高精度时间间隔计数器电路,测量GPS平均秒和晶振分频秒之间的时差,采用驯服算法计算晶振的实时准确度,并通过电子频率控制的方式反馈调整晶振的频率信号,从而提高频率信号的准确性和稳定性。

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