高组合频标系统方案

     一、系统概述

　　定位系统（GPS）是目前世界上用户多的高卫星授时手段。它覆盖面广、定时高，而且C/A码可以资源共享。GPS接收机送出的1pps标准时间信号是本方案时标的参考标准。对于某些军方用户可以选用北斗双星转发的1pps作为参考标准。

　　铷原子频标和石英晶体频标经GPS信号驯服后，其长期性能有大幅度的提高，准确度能提高一个量级，但价格只略高于被锁频标。即：GPS信号驯服的铷原子频标的准确度相当于小铯钟；GPS信号驯服的石英晶体频标的准确度相当于铷原子频标；短期稳定度与被锁频标基本一致。若用GPS信号驯服的铷原子频标后再锁定高稳晶振，这个组合频标就相当一个高短稳的小铯钟了。基于该原理，北京七维航测科技发展有限公司提出了高的组合频标系统方案：

图1.系统工作原理图

　　锁相电路是本方案的关键电路，它将被锁频标的1pps和参考1pps进行多次时差测量，按照特定的数学模型用微处理器对数据进行处理计算，然后进行D/A转换得出慢变化的直流信号对被锁频标进行锁相，也称驯服。数据量越多，就可以更好地平滑噪声，测量就越高，被锁频标的频率就越接近发播的1pps参考频标。

　　二、系统性能指标

　　GPS组合型系列时频标准除能够输出标准频率（1MHz；5MHz；10MHz）、秒信号外，还能输出时间编码码信号,是一个应用范围比较广，性能价格比较高的时频标准设备。

　　a) 可选的10、5、1MHZ 正弦波

　　b) 1pps（GPS）

　　c) 1pps（分频）

　　d) 10Mpps 方波

　　e) IRIG-B(DC)时码输出

　　f) GPS位置输出

　　g) GPS锁定后日平均准确度可达到±（1E-12），

　　h) GPS失锁后日平均准确度可达到±（2E-11）

　　i) 时域频率稳定度： 2E-10/1ms,

　　5E-11/10ms,

　　5E-12/0.1s,

　　3E-12/1s,

　　5E-12/10s ,

　　5E-12/100-1000s

　　j) 单边带相位噪声： 1Hz <-100dBc/Hz,

　　10Hz <-125dBc/Hz

　　100Hz <-135dBc/Hz

　　1kHz <-140dBc/Hz

　　10kHz <-160dBc/Hz