GPS馴服晶振簡介

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發表時間:2016-05-20 18:00作者:小康來源:西安同步原創

前言

對于GPS接收機,其產生的接收機1PPS由內置普通晶振產生。晶振獨立產生秒脈沖(以下稱本秒),本秒的相位會隨其老化特性而逐漸漂移。而接收機內部,存在一個反饋,通過每秒或者更高的速率將本秒與GPS衛星CA碼進行實時比對,計算本地秒與GPS秒的相位差,并利用接收機內部NCO或DDS進行相位調整。最終輸出的接收機1PPS即利用調整后的10M(接收機內部實際頻率不一定為10M,但原理一致)產生。

由于存在相位調整,故接收機1PPS的長期相位特性與內置普通晶振的長期漂移特性不再相關,取而代之與GPS衛星時間直接相關,因此,可利用其長期穩定的特性對晶振進行馴服。

下面以西安同步電子科技有限公司生產的SYN3305型馴服高穩晶振頻率標準進行詳細說明:

簡介

SYN3305型馴服高穩晶振頻率標準是內裝OCX0恒溫晶體振蕩器,接收衛星信號,使恒溫晶振輸出頻率同步于衛星銫原子鐘信號上,當內部鎖相環工作正常后,本產品能自動學習鎖相過程,在衛星信號丟失后自動復現這個過程。在斷開外部參考一定長的一段時間內保持鎖定前的狀態。提高了頻率信號的長期穩定性和準確度,能夠提供銫鐘量級的高精度時間頻率標準。

GPS馴服晶振

技術指標

輸入信號

GPS接收機

頻點

L1

定時精度

≤30ns

跟蹤靈敏度

-160dBm

GPS天線

數量

1套

形狀

蘑菇頭

線長

30米

物理接口

SMA

支架

蘑菇頭安裝支架

外參考輸入

路數

1路

幅度

TTL

有效沿

上升沿

頻率

1Hz(可選其他頻率)

物理接口

SMA

輸出信號

10MHz

路數

1路

波形

方波

幅度

3.3V

頻率準確度

≤1E-12 (跟蹤到GPS信號24小時后平均值)

≤5E-10(當GPS信號失效,24小時保持精度)

物理接口

SMA

1PPS脈沖信號

路數

1路

電平

TTL

同步誤差

≤30ns

物理接口

SMA

RS232C串口

路數

1路

電平

RS232C

物理接口

DB9

環境特性

工作溫度

0℃~+50℃

相對濕度

≤90%(40℃)

存儲溫度

-30℃~+70℃

供電電源

5V直流供電,約小于10W,開機15W(可選12v)

機箱尺寸

56*158*220mm(安裝尺寸145*180mm)


GPS馴服晶振功能

1)   提供1路標準的10MHz信號(可選任意頻率輸出,最多同時提供3種頻率輸出,路數最多擴展5路);

2)   提供1路1PPS脈沖信號;

3)   提供1路RS232時間信號;

結束語

采用GPS授時接收機對晶振進行升級改造,研制高精度時間間隔計數器電路,測量GPS平均秒和晶振分頻秒之間的時差,采用馴服算法計算晶振的實時準確度,并通過電子頻率控制的方式反饋調整晶振的頻率信號,從而提高頻率信號的準確性和穩定性。