本文關鍵詞：基于GPS秒脈沖的恒溫晶振馴服和自適應保持技術研究與實現

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【摘要】：恒溫晶振(OCXO)是很常用的時鐘源,短期穩(wěn)定度較高。但OCXO的輸出頻率、相位會因時間和溫度變化而產生漂移現象。如果OCXO被用在對時鐘同步要求嚴格的場合,必須采取相應措施定時對其進行馴服校準。GPS接收機發(fā)出的秒脈沖信號具有較高的長期穩(wěn)定度,隨著GPS技術的飛速發(fā)展,人們利用這一特性來校準OCXO,使OCXO的長期穩(wěn)定度有所改善。本文設計了一種基于GPS秒脈沖(1pps)信號的恒溫晶振馴服和自適應保持技術,該技術以GPS 1pps秒脈沖信號為基準頻率來校準恒溫晶振輸出頻率,將GPS秒脈沖信號較高長期穩(wěn)定度的優(yōu)點與恒溫晶振較高短期穩(wěn)定性的優(yōu)點相結合,設計出性能優(yōu)良、成本低廉、最終輸出頻率可編程控制(DPLL的反饋分頻器決定)的同步時鐘源。與傳統(tǒng)的馴服保持技術相比,該技術采用C8051F310單片機作為外部處理器控制數字鎖相環(huán)芯片AD9548,完成GPS 1pps信號鎖定恒溫晶振,并保持高穩(wěn)定的頻率輸出。當GPS接收機輸出的參考信號正常時,整個系統(tǒng)處于閉環(huán)工作狀態(tài),AD9548內部DPLL環(huán)路的作用下,恒溫晶振的輸出頻率長期穩(wěn)定度將維持與GPS1pps信號相同的水平。但是GPS接收機的輸出信號很容易受到外界的影響失去作用,當GPS秒脈沖丟失后,DPLL反饋環(huán)路無效,OCXO因時間和溫度變化引起的任何頻漂均會呈現在最終輸出上。本文對此建立了AOM自適應振蕩保持模型,針對恒溫晶振的老化漂移現象進行建模,采用Kalman濾波算法,既濾除了恒溫晶振老化問題引起的頻率漂移,又解決了GPS秒信號丟失后如何保持高穩(wěn)定度和準確度頻率輸出問題。通過各種理論分析,本文對系統(tǒng)的軟硬件分別給出了方案設計。在算法仿真的基礎上,對單片機控制程序和硬件電路板進行仔細地調試,給出了測試結果及其詳細分析,基本完成了項目指定的頻率長期穩(wěn)定性和準確性的要求。
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：P228.4

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前1條

1 陸如華,徐傳玉,張玲,毛衛(wèi)星;卡爾曼濾波的初值計算方法及其應用[J];應用氣象學報;1997年01期

中國碩士學位論文全文數據庫 前1條

1 伍曉芳;小型高穩(wěn)恒溫晶體振蕩器的研制[D];華中科技大學;2004年

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本文編號：1155872