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浅析GPS卫星同步时钟的技术特点
发布时间:2022-09-13   点击次数:16次
  GPS卫星同步时钟也称智能电波钟,国家教育改革中针对标准化考场建设中的同步时钟即是电波钟。同步时钟也叫“对钟”。要把分布在各地的时钟对准(同步起来),最直观的方法就是搬钟,可用一个标准钟作搬钟,使各地的钟均与标准钟对准。或者使搬钟首先与系统的标准时钟对准,然后使系统中的其他时针与搬钟比对,实现系统其他时钟与系统统一标准时钟同步。
 
  所谓系统中各时钟的同步,并不要求各时钟完全与统一标准时钟对齐。只要求知道各时钟与系统标准时钟在比对时刻的钟差以及比对后它相对标准钟的漂移修正参数即可,勿须拨钟。只有当该钟积累钟差较大时才作跳步或闰秒处理。因为要在比对时刻把两钟“钟面时间对齐,一则需要有精密的相位微步调节器会调节时钟用动源的相位,另外,各种驱动源的漂移规律也各不相同,即使在两种比对时刻时钟完全对齐,比对后也会产生误差,仍需要观测被比对时钟驱动源相对标准钟的漂移规律,故一般不这样做。
 
  GPS卫星同步时钟采用了低相噪锁相环技术和大规模集成电路设计,内置高稳定度恒温晶振OCXO和高品质、高精度授时型GPS接收机,采用先进的GPS频率测控技术,对晶体振荡器的输出频率进行精密测量与调节,使其输出频率精确同步在GPS系统上,提供高精度的时间频率基准信号,能够输出满足ITU-T G.811要求1级基准时钟源,可以使用在数字交换机、SONET和SDH传输系统上。同时还可以为任何级别的定时信号发生器(TSG)提供1级时钟同步信号,可以向外提供跟踪与UTC时间的2.048Mb/s(E1)和2.048MHz输出信号。
 

GPS卫星同步时钟

 

  同步时钟的Opt-EIO选项能够提供再定时功能,可接收E1信号并利用本身精准的时间参考信号对其进行重新解码,输出波形符合ITU-T G.703码型为HDB3的 E1信号,当设备自身降质或者断电时,将启动直通模式将接收到的E1信号输出。
 
  GPS卫星同步时钟输出的1pps信号是GPS驯服晶振输出频率信号经过10,000,000次分频后得到的,相位与载波信号严格一致,且不受GPS秒脉冲短时间随机跳变带来的影响,相当于UTC时间基准的“复现”。这种特性特别适合于通信基站等对时间频率要求严格的系统。
 
  同步时钟具有泰福特独创的智能学习算法,在GPS驯服晶振的过程中能够不断“学习”晶振的漂移等特性,并将这些参数存入板载EEPROM存储器中。当GPS出现异常或不可用时,能够自动切换到保持模式(Hold-over mode),利用高效的智能保持算法,依靠内置高稳晶振继续提供高可靠性的时间和频率信号输出,在短时间内仍保持有较高的精度。当设备断电重新开机后,设备可以利用原来已经存储的历史数据,使时钟在较短的时间内达到较高的准确度。

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