论坛风格切换切换到宽版
  • 469170阅读
  • 2180回复

如何建立自己的时间和频率基准? [复制链接]

上一主题 下一主题
离线bg4kc
发帖
2638
只看该作者 520楼 发表于: 2005-11-22
'
我排第三, [表情] [表情]
另,rz老师,不知道您的53132有没有c通道呀,不能测量超高频是很遗憾的,对我来讲,哈哈。
当然,还有价格,请明示啦。
'

出差也不忘这个贴子,好!

一步升级成132最好了,我们不能学2vo,各种精度都要买齐才高兴。

铷模块太烫了,加装散热片会不会更增加电流?(它这么烫不会是故意设计成这样的吧,不烫就工作不起来)
离线bg4kc
发帖
2638
只看该作者 521楼 发表于: 2005-11-22
'
我估计是trimble里面的卡尔曼滤波器能给出一些误差的估计值,不是频率计的方法。这种滤波器在gps中用得很多,特点是能在参量不全的情况下利用惯性模型去计算并修正系统误差,是一种比较新的滤波方法,可惜太复杂了,我一直都没有掌握。这个trimble公司的东西却是做得不错,让我很羡慕。 [表情] [表情]
'

准备学习一下这个,trimble说明书里好像特别强调这个算法,还有些介绍。争取看懂它。
离线BG2VO
发帖
5764
只看该作者 522楼 发表于: 2005-11-22
'
出差也不忘这个贴子,好!
一步升级成132最好了,我们不能学2vo,各种精度都要买齐才高兴。
铷模块太烫了,加装散热片会不会更增加电流?(它这么烫不会是故意设计成这样的吧,不烫就工作不起来)
'
太烫了会造成不稳定而失锁,因此还是要加散热,少许增大功耗。里面有恒温电路,比恒温晶振的温度还要高,要求这样的。
离线yyaimin
发帖
25280
只看该作者 523楼 发表于: 2005-11-22
[quote=bd1es]我排第三,

另,rz老师,不知道您的53132有没有c通道呀,不能测量超高频是很遗憾的,对我来讲,哈哈。

老朋友:我问了一下,没有c通道(3ghz),该机到225mhz。
离线bg4kc
发帖
2638
只看该作者 524楼 发表于: 2005-11-22
'
太烫了会造成不稳定而失锁,因此还是要加散热,少许增大功耗。里面有恒温电路,比恒温晶振的温度还要高,要求这样的。
'

明白了,该加热的地方要足够热,其他地方不要太热。

要是能拆开分别放置就好了,免得个别元件烫坏了。
离线BG2VO
发帖
5764
只看该作者 525楼 发表于: 2005-11-22
'
我估计是trimble里面的卡尔曼滤波器能给出一些误差的估计值,不是频率计的方法。这种滤波器在gps中用得很多,特点是能在参量不全的情况下利用惯性模型去计算并修正系统误差,是一种比较新的滤波方法,可惜太复杂了,我一直都没有掌握。这个trimble公司的东西却是做得不错,让我很羡慕。 [表情] [表情]
'
受教了,好像卡尔曼滤波器是非常不错的东西,改日也去了解一下。
从框图上看,首先是恒温晶振出10mhz内部基准,然后是gps接收机也出一个10mhz 的基准,二者进行相位比较,得到(一系列的)误差信号,再用一个算法b回来给出vco电压信号。那么是说gps接收机里面的算法用了卡尔曼滤波器,还是算法b是呢?

以前的hp z3801a用的是别人的gps模块,尽管双恒温槽的基准特别好,但日稳定居然才1e-9。
后来58540a改进了,日稳定提高了两个数量级达到了1e-11。
再就是trimble的,日稳定指标为1.16e-12,几乎又是一个数量级。
现在的问题是后两个有差别的话,也都是在1e-12以内,不知道到底哪一个准。

另外看trimble的测试曲线,pps信号在1小时内的稳定程度是正负25ns、保险些是50ns,但如果把基准换成双恒温槽的,稳定度就降低到正负10ns之内了,说明内部基准对误差影响也不小。
离线uuu6
发帖
60
只看该作者 526楼 发表于: 2005-11-22
'
太烫了会造成不稳定而失锁,因此还是要加散热,少许增大功耗。里面有恒温电路,比恒温晶振的温度还要高,要求这样的。
'

加保温不会降低功耗吗?因其内部带恒温电路啊?
离线BG2VO
发帖
5764
只看该作者 527楼 发表于: 2005-11-22
在trimble手册中找到了一些:
5.1.2 kalman filtering
kalman filtering is a technique that improves the performance of a gps disciplined clock when gps drops out. this state is called holdover. during holdover the clock relies solely on the oscillator. oscillator performance is subject to two basic effects. first, changes in environmental temperature can cause the oscillator to speed up to slow down. second, the oscillator has a natural tendency to drift over time. this is called aging. both temperature and aging can be mathematically predicted. however, the characteristics vary from crystal to crystal. the kalman filtering monitors the unique oscillator performance over time and temperature and records this behavior. then when the clock goes into holdover this filtering corrects for these effects producing a more accurate clock. the longer a clock has to ’train’ the better the kalman filtering performance will be. 24 hours is considered the minimum necessary for good performance


kalman filter
a numerical method used to track a time-varying signal in the presence of noise. if the signal can be characterized by some number of parameters that vary slowly with time, then kalman filtering can be used to tell how incoming raw measurements should be processed to best estimate those parameters as a function of time.
离线BG2VO
发帖
5764
只看该作者 528楼 发表于: 2005-11-22
'
加保温不会降低功耗吗?因其内部带恒温电路啊?
'
加保温会降低功耗,我的58540a和一个5mhz的恒温晶振就是这样做的。

但在哪里加保温?如果是整个铷模块来加保温那是不行的,核心部分外的其它部分还是要散热,基板不能过热。
离线uuu6
发帖
60
只看该作者 529楼 发表于: 2005-11-22
请教一下2vo。我的hc-f1000l频率计(就是下面图片的那种)加铷模块作基准。精度可提高到多少?

离线bg4kc
发帖
2638
只看该作者 530楼 发表于: 2005-11-22
'
受教了,好像卡尔曼滤波器是非常不错的东西,改日也去了解一下。
从框图上看,首先是恒温晶振出10mhz内部基准,然后是gps接收机也出一个10mhz 的基准,二者进行相位比较,得到(一系列的)误差信号,
'

首先的困难就是如何对这么高指标的两个10mhz进行比较, 是否也是累计误差直到能够分辨? 然而看trimble的输出每秒都会更新,难道trimble里面有每秒出12位的hp53132a?

今天好奇拆开了一个trimble,做工很漂亮。 电源是朗讯的dc/dc模块,使用xilinx的fpga。那个恒温晶体和hp58540a是一样的。 gps接收部分似乎不如hp的,起码没有屏蔽罩,但也可能是很新技术的单芯片接收机。螺丝好像不锈钢的,磁性螺丝刀吸不住。
离线bg4kc
发帖
2638
只看该作者 531楼 发表于: 2005-11-22
'
请教一下2vo。我的hc-f1000l频率计(就是下面图片的那种)加铷模块作基准。精度可提高到多少?
'

你这个最长闸门是多少秒?
离线uuu6
发帖
60
只看该作者 532楼 发表于: 2005-11-22
'
你这个最长闸门是多少秒?
'


2.7秒。
离线BG2VO
发帖
5764
只看该作者 533楼 发表于: 2005-11-22
'
请教一下2vo。我的hc-f1000l频率计(就是下面图片的那种)加铷模块作基准。精度可提高到多少?
'
我也有一个与你这个几乎一样的频率计,型号也是hc-f1000l,只是厂家不同。
采样时间最长是1s,因此10mhz分辨就是0.1hz或者1e-8。
但是,里面的晶振不太好,是一个简易加温的,稳定度和准确度最好是1e-6量级的,即测量10mhz的误差是10hz。
改用铷模块作基准,分辨力和准确度马上就提高到1e-8,最后一个字都是准确的,即准确到0.1hz或者1e-8,因此至少改善100倍。
另一方面,这么高精度的铷模块,给这个频率计做基准那可是屈才喽
离线uuu6
发帖
60
只看该作者 534楼 发表于: 2005-11-22
'
我也有一个与你这个几乎一样的频率计,型号也是hc-f1000l,只是厂家不同。
采样时间最长是1s,因此10mhz分辨就是0.1hz或者1e-8。
但是,里面的晶振不太好,是一个简易加温的,稳定度和准确度最好是1e-6量级的,即测量10mhz的误差是10hz。
改用铷模块作基准,分辨力和准确度马上就提高到1e-8,最后一个字都是准确的,即准确到0.1hz或者1e-8,因此至少改善100倍。
另一方面,这么高精度的铷模块,给这个频率计做基准那可是屈才喽 [表情] [表情] [表情]
'


哈哈不屈才。这个频率计后面有个10mhz的输出口。改制后这个10mhz的频率的精度是铷模块的精度。这样这个频率计既是精度达到了极限的频率计又是个高精度的如频标。
离线BG2VO
发帖
5764
只看该作者 535楼 发表于: 2005-11-22
'
首先的困难就是如何对这么高指标的两个10mhz进行比较, 是否也是累计误差直到能够分辨? 然而看trimble的输出每秒都会更新,难道trimble里面有每秒出12位的hp53132a?
'
那个每秒更新的频率误差显示是0.01ppb,末位分辨也就是1e-11,不过这也很厉害了,比53131a的1.2秒才出1e-11还厉害。但是,有两个因素可能削弱了这种厉害程度:
1、这个是滑动平均值。比如采样时间是10秒,每秒显示的是前10秒的平均值。
2、这个只是个参考的解析度而已,是分辨能力,最末位不是准确的。

真正能每秒解析到1e-12的,sr620能做到,但最后一位的可靠程度也不是很好,只能算半位。这个可以与trimble的最后一位类比。看看那读数,最末位也在跳。
离线bg4kc
发帖
2638
只看该作者 536楼 发表于: 2005-11-22
'

那个每秒更新的频率误差末位是0.01ppb,也就是1e-11,不过这也很厉害了,比53131a的1.2秒才出1e-11还厉害。但是,有两个因素可能削弱了这种厉害程度:
1、这个是滑动平均值。比如采样时间是10秒,每次给出的是前10秒的平均值
2、这个只是个参考的解析度而已,是分辨能力,最末位不是准确的。
真正能每秒解析到12位的,sr620能做到,但最后一位的可靠程度也不是很好,只能算半位。这个可以与trimble的最后一位类比。看看那读数,最末位也在跳。
'

这又是个好办法,滑动平均值。 频率标准方面的应用不要求那么高实时性,滑动10秒,既得到10秒的平均,又是每秒都出数据。
离线bg4kc
发帖
2638
只看该作者 537楼 发表于: 2005-11-22
'
哈哈不屈才。这个频率计后面有个10mhz的输出口。改制后这个10mhz的频率的精度是铷模块的精度。这样这个频率计既是精度达到了极限的频率计又是个高精度的如频标。
'
你这就是把频率计作为一个输出缓冲器用了,也算就地取材,呵呵。

这个频率计挺好的,以前在广播论坛有过一批,大家用着都不错。 可以溢出一位,象2vo讲的那样,到e-8精度。测量ham设备足够足够。
离线yyaimin
发帖
25280
只看该作者 538楼 发表于: 2005-11-22
毛老爷爷有句话我看用在各位身上特别合适:世界上怕就怕认真二字,ham就最讲认真!

  bg1rz
离线bd1es
发帖
2096
只看该作者 539楼 发表于: 2005-11-25
'
2.7秒。 [表情]
'
与我的老频率计是一样的。这东东在100兆以下使用10兆基准,100兆以上使用3.90625兆基准。所以只换10兆铷模块是不够的,还要使3.90625mhz的振荡器锁相到铷标上才算完美。否则超高频档位(2.7秒)也还是1ppm的准确度,