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北斗授时守时系统设计
资料介绍
在现代信息社会中，高精度的时钟在电力、通信、航空、金融等领域尤为重要，有着非常苛刻的客观要求。晶振的时间频率驯服技术由于其低廉的成本与短期稳定度高的特点，有着非常广泛的应用。本文主要采用数字锁相环的控制技术，通过获取长期稳定性好的北斗卫星信号来得到高精度的时钟源，达到以授时守时的目的。
在软件和硬件设计方面，采用编程和拓展更为方便的FPGA芯片，将接收模块产生的1PPS信号送入FPGA的时间间隔测量模块，同时FPGA还对恒温晶振信号进行分频得到1Hz的周期信号，作为时间间隔测量模块的另一个输入信号，从而获得两个脉冲信号的时间差；单片机对时间差数据进行卡尔曼滤波，消除毛刺和减弱随机抖动，得到稳定的时间差信号，进而在单片机中计算出稳定的频差，然后通过PID算法计算出校正量并将所得控制数据送给高精度的 DAC和相应的信号调理电路来实现对恒温晶振的驯服。
基于上述技术，分析了影响时间同步精度的因素，以微处理器为核心，配以最小开销的硬件电路，采用硬件和软件相结合的设计方法，克服了纯软件延时长的特点，且各个模块之间具有相对的独立性，从设计原理、硬件设计、软件设计、实验结果、误差分析等方面做了详细的阐述。测试结果表明，利用该技术授时守时后的恒温晶体振荡器的短期稳定度基本保持了其原指标，而其长期平均准确度和长期稳定度指标得到了一定程度的改善。
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全部评论(1)
2021-04-30 08:44:42yj19928912
可以