一種時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的控制方法及時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的控制方法及時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，屬于時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)【技術(shù)領(lǐng)域】。所述方法包括：壓控晶振輸出原始頻率信號(hào)；電子線路對(duì)原始頻率信號(hào)進(jìn)行倍頻和混頻，產(chǎn)生微波探詢信號(hào)；物理系統(tǒng)對(duì)微波探詢信號(hào)進(jìn)行鑒頻，產(chǎn)生光檢信號(hào)；伺服模塊對(duì)光檢信號(hào)進(jìn)行選頻放大、方波整形、以及同步鑒相，產(chǎn)生第一糾偏電壓作用于壓控晶振；溫度測(cè)量電路獲取時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備工作環(huán)境的溫度；GPS接收機(jī)接收GPS信號(hào)；頻率比較模塊比較原始頻率信號(hào)與GPS信號(hào)，獲得原始頻率信號(hào)與GPS信號(hào)的頻率差；伺服模塊根據(jù)溫度和頻率差，產(chǎn)生第二糾偏電壓作用于壓控晶振。本發(fā)明壓控晶振的輸出頻率不會(huì)由于溫度變化而出現(xiàn)大范圍改變。
【專利說(shuō)明】-種時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的控制方法及時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別設(shè)及一種時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的控制方法及時(shí)間標(biāo) 準(zhǔn)設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 原子頻標(biāo)是提供標(biāo)準(zhǔn)頻率和時(shí)間的設(shè)備，即時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。鋼原子頻標(biāo)因其具有 體積小、低功耗和較好的抗惡劣環(huán)境的能力，而成為應(yīng)用最廣泛的一種原子頻標(biāo)。它同時(shí)具 有較好的指標(biāo)，能滿足絕大多數(shù)軍用和民用工程的需要，具體可用于預(yù)警機(jī)、戰(zhàn)機(jī)、電子對(duì) 抗、第=代移動(dòng)通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)和電力監(jiān)控等工程領(lǐng)域。
[0003] 現(xiàn)有的原子頻標(biāo)包括壓控晶振、物理系統(tǒng)、電子線路、W及伺服模塊。其中，壓控晶 振用于輸出原始頻率信號(hào)；電子線路用于對(duì)原始頻率信號(hào)進(jìn)行倍頻和混頻，產(chǎn)生微波探詢 信號(hào)；物理系統(tǒng)用于對(duì)微波探詢信號(hào)進(jìn)行鑒頻，產(chǎn)生光檢信號(hào)；伺服模塊用于對(duì)光檢信號(hào) 進(jìn)行選頻放大、方波整形、W及同步鑒相，產(chǎn)生糾偏電壓作用于壓控晶振，W調(diào)整壓控晶振 的輸出頻率；通過(guò)上述結(jié)構(gòu)單元，最終將壓控晶振的輸出頻率鎖定在原子基態(tài)超精細(xì)0-0 中屯、頻率上。
[0004] 在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在W下問(wèn)題：
[0005] 溫度的變化對(duì)壓控晶振的輸出頻率影響較大，由于原子頻標(biāo)每次通電時(shí)所處的溫 度都不一樣，導(dǎo)致壓控晶振的輸出頻率每次也不一樣。而原子頻標(biāo)中倍頻次數(shù)等參數(shù)都是 嚴(yán)格按照理論計(jì)算得到的，壓控晶振的輸出頻率的大范圍改變，將有可能導(dǎo)致伺服模塊無(wú) 法將壓控晶振的輸出頻率鎖定在原子基態(tài)超精細(xì)0-0中屯、頻率上。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為了解決現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法將頻率鎖定在原子基態(tài)超精細(xì)0-0中屯、頻率上的問(wèn)題，本 發(fā)明實(shí)施例提供了一種時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的控制方法及時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。所述技術(shù)方案如下：
[0007] 一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的控制方法，所述控制方法包 括：
[000引壓控晶振輸出原始頻率信號(hào)；
[0009] 電子線路對(duì)所述原始頻率信號(hào)進(jìn)行倍頻和混頻，產(chǎn)生微波探詢信號(hào)；
[0010] 物理系統(tǒng)對(duì)所述微波探詢信號(hào)進(jìn)行鑒頻，產(chǎn)生光檢信號(hào)；
[0011] 伺服模塊對(duì)所述光檢信號(hào)進(jìn)行選頻放大、方波整形、W及同步鑒相，產(chǎn)生第一糾偏 電壓作用于所述壓控晶振；
[0012] 溫度測(cè)量電路獲取時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備工作環(huán)境的溫度；
[0013] 全球定位系統(tǒng)GI^S接收機(jī)接收GI^S信號(hào)；
[0014] 頻率比較模塊比較所述原始頻率信號(hào)與所述GI^S信號(hào)，獲得所述原始頻率信號(hào)與 所述Gl^s信號(hào)的頻率差；
[0015] 所述伺服模塊根據(jù)所述溫度和所述頻率差，產(chǎn)生第二糾偏電壓作用于所述壓控晶 振。
[0016] 在本發(fā)明一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述伺服模塊根據(jù)所述溫度和所述頻率差，產(chǎn) 生第二糾偏電壓作用于所述壓控晶振，包括：
[0017] 所述伺服模塊根據(jù)所述溫度和所述頻率差，按照設(shè)定的公式計(jì)算修正頻率；
[001引所述伺服模塊按照所述修正頻率和設(shè)定的壓控晶振的壓控斜率值，產(chǎn)生第二糾偏 電壓作用于所述壓控晶振。
[0019] 可選地，所述伺服模塊根據(jù)所述溫度和所述頻率差，按照設(shè)定的公式計(jì)算修正頻 率包括：
[0020] 所述伺服模塊按照如下公式（1)-(4)計(jì)算修正頻率b :

【權(quán)利要求】
1. 一種時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括： 壓控晶振輸出原始頻率信號(hào)； 電子線路對(duì)所述原始頻率信號(hào)進(jìn)行倍頻和混頻，產(chǎn)生微波探詢信號(hào)； 物理系統(tǒng)對(duì)所述微波探詢信號(hào)進(jìn)行鑒頻，產(chǎn)生光檢信號(hào)； 伺服模塊對(duì)所述光檢信號(hào)進(jìn)行選頻放大、方波整形、以及同步鑒相，產(chǎn)生第一糾偏電壓 作用于所述壓控晶振； 其特征在于，所述控制方法還包括： 溫度測(cè)量電路獲取時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備工作環(huán)境的溫度； 全球定位系統(tǒng)GPS接收機(jī)接收GPS信號(hào)； 頻率比較模塊比較所述原始頻率信號(hào)與所述GPS信號(hào)，獲得所述原始頻率信號(hào)與所述GPS信號(hào)的頻率差； 所述伺服模塊根據(jù)所述溫度和所述頻率差，產(chǎn)生第二糾偏電壓作用于所述壓控晶振。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述伺服模塊根據(jù)所述溫度和所述 頻率差，產(chǎn)生第二糾偏電壓作用于所述壓控晶振，包括： 所述伺服模塊根據(jù)所述溫度和所述頻率差，計(jì)算修正頻率； 所述伺服模塊按照所述修正頻率和設(shè)定的壓控晶振的壓控斜率值，產(chǎn)生第二糾偏電壓 作用于所述壓控晶振。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述伺服模塊根據(jù)所述溫度和所述 頻率差，計(jì)算修正頻率包括： 所述伺服模塊按照如下公式（1)-(4)計(jì)算修正頻率b:
其中，fi為^時(shí)的計(jì)算結(jié)果，巧為&時(shí)的頻率差，w為設(shè)定的溫度系數(shù)，「為&時(shí)的溫 度，h為第i個(gè)計(jì)算周期，i=l，2,…，n，n為計(jì)算周期總數(shù)，丨為所有計(jì)算周期的平均值， 7為所有計(jì)算結(jié)果的平均值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制方法，其特征在于，所述控制方法還包括： 所述伺服模塊根據(jù)所述計(jì)算周期總數(shù)和設(shè)定的壓控晶振的漂移數(shù)據(jù)，獲取壓控晶振的 漂移值； 所述伺服模塊根據(jù)所述漂移值，產(chǎn)生第三糾偏電壓作用于所述壓控晶振。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述伺服模塊根據(jù)所述計(jì)算周期總 數(shù)和設(shè)定的壓控晶振的漂移數(shù)據(jù)，獲取壓控晶振的漂移值，包括： 所述伺服模塊對(duì)設(shè)定的壓控晶振的漂移數(shù)據(jù)按照所述計(jì)算周期劃分，得到與所述計(jì)算 周期一一對(duì)應(yīng)的漂移值； 所述伺服模塊根據(jù)所述計(jì)算周期總數(shù)和所述漂移值，確定壓控晶振的漂移值。
6. -種時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，所述時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備包括： 壓控晶振，用于輸出原始頻率信號(hào)； 電子線路，用于對(duì)所述原始頻率信號(hào)進(jìn)行倍頻和混頻，產(chǎn)生微波探詢信號(hào)； 物理系統(tǒng)，用于對(duì)所述微波探詢信號(hào)進(jìn)行鑒頻，產(chǎn)生光檢信號(hào)； 伺服模塊，用于對(duì)所述光檢信號(hào)進(jìn)行選頻放大、方波整形、以及同步鑒相，產(chǎn)生第一糾 偏電壓作用于所述壓控晶振； 其特征在于，所述時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備還包括： 溫度測(cè)量電路，用于獲取時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備工作環(huán)境的溫度； 全球定位系統(tǒng)GPS接收機(jī)，用于接收GPS信號(hào)； 頻率比較模塊，用于比較所述原始頻率信號(hào)與所述GPS信號(hào)，獲得所述原始頻率信號(hào) 與所述GPS信號(hào)的頻率差； 所述伺服模塊還用于，根據(jù)所述溫度和所述頻率差，產(chǎn)生第二糾偏電壓作用于所述壓 控晶振。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，其特征在于，所述伺服模塊包括： 修正頻率計(jì)算單元，用于根據(jù)所述溫度和所述頻率差，按照設(shè)定的公式計(jì)算修正頻 率； 修正電壓產(chǎn)生單元，用于按照所述修正頻率和設(shè)定的壓控晶振的壓控斜率值，產(chǎn)生第 二糾偏電壓作用于所述壓控晶振。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，其特征在于，所述計(jì)算單元用于， 按照如下公式（1)-(4)計(jì)算修正頻率b:
其中，A為^時(shí)的計(jì)算結(jié)果，A為&時(shí)的頻率差，w為設(shè)定的溫度系數(shù)，1為&時(shí)的 溫度，h為第i個(gè)計(jì)算周期，i=l，2,…，n，n為計(jì)算周期總數(shù)，？為所有計(jì)算周期的平均 值，7為所有計(jì)算結(jié)果的平均值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，其特征在于，所述伺服模塊還包括： 漂移值獲取單元，用于根據(jù)所述計(jì)算周期總數(shù)和設(shè)定的壓控晶振的漂移數(shù)據(jù)，獲取壓 控晶振的漂移值； 補(bǔ)償電壓產(chǎn)生單元，用于根據(jù)所述漂移值，產(chǎn)生第三糾偏電壓作用于所述壓控晶振。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備，其特征在于，漂移值獲取單元用于， 對(duì)設(shè)定的壓控晶振的漂移數(shù)據(jù)按照所述計(jì)算周期劃分，得到與所述計(jì)算周期一一對(duì)應(yīng) 的漂移值； 根據(jù)所述計(jì)算周期總數(shù)和所述漂移值，確定壓控晶振的漂移值。
【文檔編號(hào)】G04R20/04GK104485948SQ201410616755
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月31日
【發(fā)明者】田玉 申請(qǐng)人:江漢大學(xué)