GPS信号校准晶振信号频率源误差在线修正方法

针对GPS秒信号包含的随机抖动和较大野值、晶振因老化和温度等特性产生的频率漂移给频率校准带来误差的问题,建立GPS信号校准晶振信号频差数学模型,提出利用状态和参数联合估计的卡尔曼滤波算法对频差信号中包含的随机噪声误差进行在线修正。针对GPS秒信号中较大跳变产生的野值问题,通过对卡尔曼滤波算法中新息序列加权的方式来消除野值的影响,使系统保持高准确度的频率输出。进行数值仿真和实例验证,结果表明:将该新息序列加权卡尔曼滤波算法应用到某GPS校准晶振频率源系统中,能使系统输出频率准确度优于1.0×10-12。     

基于改进的强跟踪滤波GPS校频系统误差处理方法

GPS信号校准晶振信号频率源系统可输出高准确度时频信号,但GPS信号在传输和接收过程中会产生随机抖动或野值,给系统频率校准带来误差。为减小GPS信号随机抖动和野值所带来的影响,根据GPS信号与晶振信号准确度互补的特点,建立GPS信号校准晶振信号频差模型,利用强跟踪滤波算法对频差信号误差进行修正。针对GPS信号中存在的野值问题,对强跟踪滤波算法进行改进,根据残差变化率的大小判别野值,利用替代法对野值加以修正,提高滤波准确度。将该方法应用于某GPS信号校准晶振信号频率源系统,可使系统输出频率准确度达到10-11量级。     

晶振减振系统的分析

锁相频率源中,晶振作为参考信号对相噪有着重要的影响。在振动条件下,晶振和锁相频率源输出频率的相位噪声恶化。本文详细分析了振动与相位噪声之间的关系。并得到了减振系统的数学模型,经试验验证根据该模型设计的减振系统能有效的减小振动条件下锁相频率源相位噪声的恶化。     

一种基于FPGA的压控晶振同步频率控制系统

晶振时钟信号存在长期稳定度差和累积误差的问题。本文是利用GPs提供的1pps秒脉冲信号,在FPGA的基础上利用干扰秒脉冲信号消除和偏差频率平均运算等方法,减少外围电路,既消减了GPS时钟信号的随机干扰误差,又消除了本地晶振时钟信号的累计误差,从而控制本地压控晶振输出频率,提高晶振的长期稳定性。     

利用GPS驯服校频技术提高晶振性能

采用高精度GPS授时信号驯服校频技术调节高稳晶振的频率,能够提高晶振的准确度和长期稳定性,同时输出同步于GPS系统的时间同步信号。可以广泛应用于试验部队计量测试、测控通信、时间统一系统中。还能推广应用到电信、电力等部门,具有很高的经济效益和应用价值。     

基于数字温度补偿晶振的实时时钟电路的设计

基于数字温度补偿晶振(DTCXO)的高精度实时时钟电路以其优良的性能已成为军用技术、通讯设备、计量仪表等中高端应用的首选,介绍数字温度补偿晶振电路的设计,该电路利用独特结构的振荡器可对不同精度的石英晶体进行补偿,达到高精度频率的输出,芯片采用标准CMOS EEPROM制造工艺,温度补偿范围在-45～85℃之间,石英晶振频偏在130ppm以内,经补偿后的输出频率精度可达1.2ppm。     

基于GPS共视法的原子频标远程校准技术

基于GPS共视法远程校准原理,在上海市计量测试技术研究院与华东师范大学之间搭建了GPS共视比对远程校准系统。利用该系统为华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室(科技部)的铷原子频率标准装置提供远程校准服务。基于30 d CGGTTS标准格式文件的实验数据和所编制的数据分析软件,分别计算出铷原子频率标准的相对频率偏差、相对频率准确度、频率日漂移率和日稳定度。实验结果表明,这些参数满足技术规范提出的技术指标要求。该GPS共视比对远程校准系统具备正确性、稳定性和可靠性的优点,能够为铷原子频率标准装置提供可行的远程量值溯源服务。     

基于R-SOBI的结构模态参数辨识方法

提出了一种基于稳健SOBI算法提取结构/系统的频率、阻尼比及模态振型的方法。运用该法提取系统/结构模态参数的步骤为:首先利用稳健SOBI的盲源分离方法采集的信号进行分离,然后将分离矩阵作为结构/系统的模态振型矩阵,最后再对各个分离后的单自由度信号提取频率、阻尼比参数。研究结果表明,提出的方法可以准确提取出结构/系统的模态参数,尤其是即使噪声环境下仍然能准确提取出系统的模态振型矩阵。     

随机激励下基于ICA的结构模态参数识别

简要介绍独立分量分析(ICA)的基本原理,提出将ICA方法与随机减量法(RDT)结合起来用于随机激励下结构的模态参数识别。结合数值仿真算例和振动试验分析,验证所提出方法用于随机激励下结构模态参数识别的有效性。结果表明,ICA可以准确地从结构随机振动响应信号中分离出各源信号,并同时估计出各阶模态振型向量,源信号与结构模态坐标存在一一对应关系,再结合随机减量法和单模态识别法可识别各阶模态的频率和阻尼比。该方法仅利用振动系统的输出响应进行分析,适用于随机激励下结构的工作模态参数识别。     

合格判定在时间频率计量校准领域应用研究

为避免时间频率校准工作中对被校准设备合格判定产生错误判定,通过对频率偏差参数合格判定方法的研究,针对晶振老化或原子钟频率漂移、频率复现性及测量不确定度对测量结果影响,建立3种合格判定典型数学模型,分析造成错误判定的原因并提出解决思路;采用高稳晶振、铷原子钟等典型仪器进行试验验证和数据分析。实验表明:归纳总结出的3种方法能够在实际工作中得到运用,避免产生错误判定,为时间频率计量校准工作中合格判定提供解决思路和指导方法,具有较强的指导性和应用价值。