[發(fā)明專(zhuān)利]一種頻率標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)程校準(zhǔn)方法及其系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910176930.1
• 申請(qǐng)日: 2009-09-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101692163A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁坤;張愛(ài)敏;高小珣;王偉波;寧大愚
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院
• 主分類(lèi)號(hào): G04G5/00
• 分類(lèi)號(hào): G04G5/00;G01S5/02
• 代理公司: 北京市立方律師事務(wù)所 11330
• 代理人: 張磊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種時(shí)間頻率標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)方法及其系統(tǒng)，特別涉及一種基于衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)載波相位對(duì)頻率標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行遠(yuǎn)程校準(zhǔn)的方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

眾所周知，頻率標(biāo)準(zhǔn)是能夠產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)，并用來(lái)進(jìn)行頻率和時(shí)間測(cè)量的一種計(jì)量裝置。目前，對(duì)頻率標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)主要是采用直接測(cè)量法，即，將待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)和參考頻率標(biāo)準(zhǔn)放置在同一實(shí)驗(yàn)室，利用測(cè)量?jī)x器直接對(duì)待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)。圖1示出了目前常用的幾種頻率標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)的直接測(cè)量方法：

1.比相法

圖1A是利用比相法校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)的原理圖。如圖中所示，待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)和參考頻率標(biāo)準(zhǔn)輸出的頻率信號(hào)分別輸入比相儀，然后，比相儀對(duì)兩頻率信號(hào)進(jìn)行比對(duì)，得到兩頻率信號(hào)的相位差值，從而計(jì)算得到頻差及頻率穩(wěn)定度，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)。

2.雙混頻時(shí)差法

圖1B是利用雙混頻時(shí)差法校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)的原理圖。如圖中所示，待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)和參考頻率標(biāo)準(zhǔn)輸出的頻率信號(hào)分別輸入雙混頻時(shí)差測(cè)量?jī)x，雙混頻時(shí)差測(cè)量?jī)x對(duì)兩頻率標(biāo)準(zhǔn)的頻率信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，得到兩頻率信號(hào)的時(shí)差值，從而計(jì)算得到頻差及頻率穩(wěn)定度，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)。

3.時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器法

圖1C是利用時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器法校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)的原理圖。如圖中所示，待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)和參考頻率標(biāo)準(zhǔn)輸出的秒脈沖信號(hào)分別輸入時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器，時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器對(duì)兩頻率標(biāo)準(zhǔn)的秒脈沖信號(hào)進(jìn)行測(cè)量，得到兩秒脈沖信號(hào)的時(shí)差值，從而計(jì)算得到頻差及頻率穩(wěn)定度，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)。

上述直接測(cè)量方法比較容易實(shí)現(xiàn)。但是，這種方法必須將待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)與參考頻率標(biāo)準(zhǔn)放置在同一實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測(cè)量，待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)必須經(jīng)過(guò)移動(dòng)及斷電等過(guò)程，容易對(duì)待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)本身及相關(guān)工作產(chǎn)生中斷和不利影響。另外，如果待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)維持某地方時(shí)標(biāo)，則斷電后地方時(shí)標(biāo)將中斷，因此直接測(cè)量法無(wú)法校準(zhǔn)時(shí)標(biāo)時(shí)刻。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種頻率標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)程校準(zhǔn)方法，該校準(zhǔn)方法實(shí)現(xiàn)了對(duì)頻率標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)程校準(zhǔn)，同時(shí)還能夠校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)標(biāo)時(shí)刻、時(shí)刻穩(wěn)定度及頻率穩(wěn)定度。

本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種利用上述方法進(jìn)行遠(yuǎn)程頻率標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)頻率標(biāo)準(zhǔn)在通電工作狀態(tài)下的遠(yuǎn)程校準(zhǔn)，并且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、用戶操作方便、測(cè)量精度高。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種頻率標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)程校準(zhǔn)方法，其包括如下步驟：

a)將一臺(tái)或多臺(tái)待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)分別作為相應(yīng)個(gè)數(shù)的一臺(tái)或多臺(tái)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)接收機(jī)的時(shí)鐘參考；

b)利用所述一臺(tái)或多臺(tái)衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)接收機(jī)接收衛(wèi)星信號(hào)，得到衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)載波相位測(cè)量數(shù)據(jù)；

c)將所述載波相位測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式；

d)將存儲(chǔ)為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的載波相位測(cè)量數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理、誤差建模及補(bǔ)償、延遲測(cè)定及扣除，建立并解算載波相位觀測(cè)方程，同時(shí)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，得到所述接收機(jī)的鐘差；以及

e)依據(jù)所述接收機(jī)的鐘差進(jìn)行計(jì)算，得到待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)與衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)的系統(tǒng)時(shí)的時(shí)刻偏差、頻率偏差、時(shí)刻穩(wěn)定度和頻率穩(wěn)定度，從而完成對(duì)所述一臺(tái)或多臺(tái)待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)。

本發(fā)明還提供了一種頻率標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)程校準(zhǔn)方法，其包括如下步驟：

a)將一臺(tái)或多臺(tái)待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)和一參考頻率標(biāo)準(zhǔn)分別作為相應(yīng)個(gè)數(shù)的衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)接收機(jī)的時(shí)鐘參考；

b)利用所述衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)接收機(jī)分別接收衛(wèi)星信號(hào)，得到衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)載波相位測(cè)量數(shù)據(jù)；

c)將所述載波相位測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式；

d)將存儲(chǔ)為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式的載波相位測(cè)量數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)，進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理、誤差建模及補(bǔ)償、延遲測(cè)定及扣除，建立并解算載波相位觀測(cè)方程，同時(shí)進(jìn)行參數(shù)估計(jì)，得到所述接收機(jī)的鐘差；以及

e)依據(jù)所述接收機(jī)的鐘差進(jìn)行計(jì)算，得到一臺(tái)或多臺(tái)待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)和參考頻率標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)刻偏差、頻率偏差、時(shí)刻穩(wěn)定度和頻率穩(wěn)定度，從而完成對(duì)所述一臺(tái)或多臺(tái)待校準(zhǔn)頻率標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)。