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淺析GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘的技術(shù)特點(diǎn)
更新時(shí)間：2022-09-13 點(diǎn)擊次數(shù)：599次
GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘也稱智能電波鐘，國家教育改革中針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化考場(chǎng)建設(shè)中的同步時(shí)鐘即是電波鐘。同步時(shí)鐘也叫“對(duì)鐘”。要把分布在各地的時(shí)鐘對(duì)準(zhǔn)(同步起來)，最直觀的方法就是搬鐘，可用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)鐘作搬鐘，使各地的鐘均與標(biāo)準(zhǔn)鐘對(duì)準(zhǔn)。或者使搬鐘首先與系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘對(duì)準(zhǔn)，然后使系統(tǒng)中的其他時(shí)針與搬鐘比對(duì)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)其他時(shí)鐘與系統(tǒng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘同步。
所謂系統(tǒng)中各時(shí)鐘的同步，并不要求各時(shí)鐘*與統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘對(duì)齊。只要求知道各時(shí)鐘與系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘在比對(duì)時(shí)刻的鐘差以及比對(duì)后它相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鐘的漂移修正參數(shù)即可，勿須撥鐘。只有當(dāng)該鐘積累鐘差較大時(shí)才作跳步或閏秒處理。因?yàn)橐诒葘?duì)時(shí)刻把兩鐘“鐘面時(shí)間對(duì)齊，一則需要有精密的相位微步調(diào)節(jié)器會(huì)調(diào)節(jié)時(shí)鐘用動(dòng)源的相位，另外，各種驅(qū)動(dòng)源的漂移規(guī)律也各不相同，即使在兩種比對(duì)時(shí)刻時(shí)鐘*對(duì)齊，比對(duì)后也會(huì)產(chǎn)生誤差，仍需要觀測(cè)被比對(duì)時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)源相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)鐘的漂移規(guī)律，故一般不這樣做。
GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘采用了低相噪鎖相環(huán)技術(shù)和大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)，內(nèi)置高穩(wěn)定度恒溫晶振OCXO和高品質(zhì)、高精度授時(shí)型GPS接收機(jī),采用的GPS頻率測(cè)控技術(shù)，對(duì)晶體振蕩器的輸出頻率進(jìn)行精密測(cè)量與調(diào)節(jié)，使其輸出頻率精確同步在GPS系統(tǒng)上，提供高精度的時(shí)間頻率基準(zhǔn)信號(hào)，能夠輸出滿足ITU-T G.811要求1級(jí)基準(zhǔn)時(shí)鐘源，可以使用在數(shù)字交換機(jī)、SONET和SDH傳輸系統(tǒng)上。同時(shí)還可以為任何級(jí)別的定時(shí)信號(hào)發(fā)生器(TSG)提供1級(jí)時(shí)鐘同步信號(hào)，可以向外提供跟蹤與UTC時(shí)間的2.048Mb/s(E1)和2.048MHz輸出信號(hào)。
同步時(shí)鐘的Opt-EIO選項(xiàng)能夠提供再定時(shí)功能，可接收E1信號(hào)并利用本身精準(zhǔn)的時(shí)間參考信號(hào)對(duì)其進(jìn)行重新解碼，輸出波形符合ITU-T G.703碼型為HDB3的 E1信號(hào)，當(dāng)設(shè)備自身降質(zhì)或者斷電時(shí)，將啟動(dòng)直通模式將接收到的E1信號(hào)輸出。
GPS衛(wèi)星同步時(shí)鐘輸出的1pps信號(hào)是GPS馴服晶振輸出頻率信號(hào)經(jīng)過10,000,000次分頻后得到的，相位與載波信號(hào)嚴(yán)格一致，且不受GPS秒脈沖短時(shí)間隨機(jī)跳變帶來的影響，相當(dāng)于UTC時(shí)間基準(zhǔn)的“復(fù)現(xiàn)”。這種特性特別適合于通信基站等對(duì)時(shí)間頻率要求嚴(yán)格的系統(tǒng)。
同步時(shí)鐘具有泰福特獨(dú)創(chuàng)的智能學(xué)習(xí)算法，在GPS馴服晶振的過程中能夠不斷“學(xué)習(xí)”晶振的漂移等特性，并將這些參數(shù)存入板載EEPROM存儲(chǔ)器中。當(dāng)GPS出現(xiàn)異?；虿豢捎脮r(shí)，能夠自動(dòng)切換到保持模式(Hold-over mode)，利用高效的智能保持算法，依靠?jī)?nèi)置高穩(wěn)晶振繼續(xù)提供高可靠性的時(shí)間和頻率信號(hào)輸出，在短時(shí)間內(nèi)仍保持有較高的精度。當(dāng)設(shè)備斷電重新開機(jī)后，設(shè)備可以利用原來已經(jīng)存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)，使時(shí)鐘在較短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到較高的準(zhǔn)確度。
