如何建立自己的时间和频率基准？ [复制链接]

这是肮脏的后背，还没清洗呢。上面有双串口，天线接口和电源。这个盖子和机箱之间有橡胶圈密封，机箱内还有除湿剂，可见密封是很好的。昨天我通电试机，好家伙，12v下功耗10w，老虎啊...

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最近航天测控的书不少，连《神舟项目管理体系》这样的书都有。 还看到一本电子战的书不错，里面讲了gps的干扰和反干扰，和人工干预电离层的一些内容

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听说神舟的项目管理还真是搞得不错，神啥的什么返回舱项目经理还刚刚考取了ipmp b的资质,估计可能还会有这方面的书出来。另外国防工业出版社出过一本沈建明写的什么大型项目管理的书，还不错，对大型项目或复杂多项目管理有些参考价值， 。朋友们有兴趣可以找找看。

好东西呀，老东西性能功能尤其是可靠性做的都不错，就是体积耗电比较大。
那个电陀螺能查到型号吗？是否是那种双正交加速度计？
电池看到有两组，至少有一组是实时钟的功能吧，重新开机定位时间缩短。

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好东西呀，老东西性能功能尤其是可靠性做的都不错，就是体积耗电比较大。
那个电陀螺能查到型号吗？是否是那种双正交加速度计？
电池看到有两组，至少有一组是实时钟的功能吧，重新开机定位时间缩短。

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确实是个不错的东东。昨天我清理完毕加电试机，发现寻星速度奇快，比现在的手持机厉害，基本上与摩托罗拉的接收模块持平。就是有y2k问题，把2006年1月7日显示成1986年5月27日，差了20年，哈哈，我可知道千年虫的厉害了，应是gps星期计数器没有修正的原因，好玩。

那两组电池中，粉红色锂电池带了一个rtc，用于断电保持时间。银色锂锰电池是用来保持数据的。幸运的是两个电池全部电力充足，让我有些惊讶。

比较失望的是，我前面说的那个白东西不是陀螺，虽然它发出轻微的嗡嗡叫声，但它是lcd el背光的升压器，唉，闹了个啼笑皆非的笑话， ，俺已经绿了...

给大家一个消息，symmtime2006已经发布了，大家可以在下面的连接下载到。文件大小2.85兆，安装很容易。这是我很喜欢的一个基于ntp的windows时间同步软件，它具有多个钟面，可以自己配置，运行可靠，消耗资源少，可以与国际各大时间机构同步，也可以和symmetricom公司的gps时间基准同步：
http://216.26.171.146/symmtime2006.exe

另，今天上trimble的网站得一小收获，一篇文档，讲述gps驯服钟的。从文章内容可以看出我们的糖包（thanderbolt)应属第三代了，见下文：

各位老师，谁提供一个扒网页的好办法呀？

我想把这个帖子扒下来好好整理一下，太长了，如果有朋友要的话就做成个什么文档再发上来。刚才我想找bg4kc的58540控制程序，用了差不多1个小时，好苦啊，...困了，睡觉去了。:):)

73！

1es提供的文章已经下载，很好。但那里面说trimble第三代的是双恒温槽的，是否第三代还有不同的版本？

58540控制程序，我上载了一个，看是否是这个：
http://www.dl-car.com/~2038/ham/satstat.zip

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1es提供的文章已经下载，很好。但那里面说trimble第三代的是双恒温槽的，是否第三代还有不同的版本？
58540控制程序，我上载了一个，看是否是这个：
http://www.dl-car.com/~2038/ham/satstat.zip

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谢谢张老师，我昨晚已经找到了，是4kc自己写的程序，他还在程序的帮助栏里把这个帖子的地址发布了，哈哈。我是昨天晚上整理资料时发现找不到了他的程序了，于是想重起来新下载一个。

不过我们的trimble好像不是双横温槽的，也许不是第三代，或者第三代可以根据用户需求选装不同的晶振，大概都有可能吧。

我还得到了一个安捷伦的二手晶振，感觉不错，大约有5e-10的日稳定度，通过fec端子可以电调整正负1hz。展示给您和大家：

另外呢，哪位老师朋友有这个10811e的手册啦数据表什么的能否拷给我一份，先谢过了！
73！

这里是hp z3801a的10811a的图纸，供参考！

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谢谢张老师，我昨晚已经找到了，是4kc自己写的程序，他还在程序的帮助栏里把这个帖子的地址发布了，哈哈。我是昨天晚上整理资料时发现找不到了他的程序了，于是想重起来新下载一个。 [表情]
不过我们的trimble好像不是双横温槽的，也许不是第三代，或者第三代可以根据用户需求选装不同的晶振，大概都有可能吧。
我还得到了一个安捷伦的二手晶振，感觉不错，大约有5e-10的日稳定度，通过fec端子可以电调整正负1hz。展示给您和大家：
另外呢，哪位老师朋友有这个10811e的手册啦数据表什么的能否拷给我一份，先谢过了！
73！

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这里是hp z3801a的10811a的图纸，供参考！

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感谢bd0bz！您太厉害了，把电路图都弄来了，

我看了看，好像接口与10811e一样，那内部电路也应该是一样的。

大好不已！tnx es vy 73!

这个晶振真是太好了！

恭喜1es，这个10811e是相当不错的，日稳正是5e-10，秒稳5e-12非常好。
我有操作维修手册和数据表等，查了一下，是在这里下载的：

产品说明（197k）：http://www.cs.cmu.edu/~dga/time/oscillators/10811/5091-1639e.pdf
数据表和指标（60k）：http://www.cs.cmu.edu/~dga/time/oscillators/10811/90027-1.pdf

其它的是10811a/b的，更老一些，应该差不多，供参考。
操作维修手册（ 3m）：http://www.cs.cmu.edu/~dga/time/oscillators/10811/10811-90002.pdf
以上高清晰版（75m）：http://www.cs.cmu.edu/~dga/time/oscillators/10811/10811ab.pdf
电路图框图等（10m）：http://www.cs.cmu.edu/~dga/time/oscillators/10811/10811-foldouts.pdf

bd0bz的图纸非常好，我原来的那个看不清楚。

有关这个晶振的内部构造，参考这里（是类似型号的）：
http://www.realhamradio.com/gps-oven-journey.htm

谢谢bg2vo，太好了。

我是找了半天也只在安捷伦的网站找到一个概览，就是您说的产品说明，197k，其他资料就没了。这回太好了，很全了。

记得以前在一个搞eme的火腿网站看到他们用这个晶振自制gps驯服钟，曾觉得他们很奢侈。这回我也有这个咚咚了，高兴。可是我只有把它擦干净手起来，实在舍不得用，哈哈。其实有了这个之后，我的南京产e1600基本可以退休了。有时间的话我就把它压缩一下，里面的电源变压器用来做别的，晶体拆下来备用，其他部分基本上没什么价值，当零件了。

7373，现在开始下载资料，准备下载90027-1.pdf 10811ab.pdf 10811foldouts.pdf！

您提到的那个网站我看了一下，好像很久以前也去过，我对k8uc的什么gpscon pro比较感兴趣，有sntp server。可惜这软件收费，也不支持汤包和58540，没办法。那网站还提供了一个信息，symmetricom也出了一个satstat，大概和hp的类似，不知道能不能转在nt核的windows系统上，也不知道能不能控制58540，等我试试，如果有好消息我会告诉大家。

刚才我又去几个网站转了一圈，在安捷伦网站发现了一篇讲述时间保持的文章，挺好的，讲到时间保持的历史，世界时间系，时间系统的运转情况和误差分析的一般知识，属于科普读物。此文630k，87页，有兴趣的朋友可以下载，见附件：

当然您也可以把时间忘掉，去算一算圆周率，尽管这更无聊， :d ：
3.1415926535897932384626433832795028841971693993

资料很全，我们能不能仿制一个啊

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资料很全，我们能不能仿制一个啊

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4kc老师您是说仿制恒温晶体还是gps驯服钟啊，如果是后者的话我一直有兴趣，前者我不敢碰，我的手可笨了，一点机械的活都不会，哈哈。

我原打算今年有时间的话做一些驯服钟试验的，尽管知道这个挺难，不过还是想斗胆试一试。如果能搞的话，我们的频标问题就好办了。当然这取决于谁有本事搞到廉价的电调ocxo和gps板，其他的应该不是问题。

不过，有一定精度的低速dac不知到会不会很贵，比如10位12位的，我没弄过。如果用带pwm的单片机的话应该不贵，就是不知道会不会信噪比不好。

刚才说是自己做那个晶振。 不过驯服钟确实也很值得做一做。 国内基本没有好用的产品，见过几家国货，要么原理和实践上经不起推敲，要么就是美国芯国产外壳且售价高昂。

dac便宜，10-12位这样的也好找。 我经常用两个八位当16位用，效果也蛮好的，而且是高速。pwm不好，难处理，还是多用硬件实现比较放心。
gps板子刚出来个jupiter pico-t 挺好，小体积，3v电源，时频专用，看指标挺高。一般的就是老的jupiter和moto的oncore， 前者不到一千就带天线全套，后者要贵些。

现在要解决
1、频率误差的比较方法，要能够可靠的检测出两个频率的微小差别，并a/d出来或者直接输出数字量
2、一个好的算法，实现这个算法的硬件用一个200元以下的fpga就可以，arm或者dsp芯片会更便宜，可能100元以下就行。
3、合用的晶振，我找了一个reltron公司的ox3000系列，感觉比较合适，据说国内用量较大，价格1000左右，一个好处是它的压控灵敏度较低，不需要太高精度的d/a了(有个外国爱好者网站分析的一个例子就是压控灵敏度太高，以至于需要微伏的电压分辨率)。

4、剩下的其他问题也有很重要的，比如我见过一个厂家的发射机用的频标，因为gps锁定和失锁瞬间频率误差会超标，引起发射机配电跳闸，所以就完全不能用了。这类的细节也可能开发后期会很棘手。

前面的成本总的来说达到3k的水平了，不过比起trimble的2k美金售价还是便宜很多很多。

还要做一些定量的分析，记得2vo在前面有过一些数据。再找找看。

让我们积极响应党和国家科技创新的号召，努力把这个东西搞出来。

现在第一点我想到的就是 用晶振10mhz分频到1pps,和gps的pps比相。用长时间换取分辨率,一个10mhz时钟的计数器分辨率是0.1us每秒,100秒计1 000 000 000个数，能分辨出纳秒量级了,用cpld/fpga即使廉价的器件也能完成这种大数量的计数器，而且时钟频率可以用10mhz多次倍频（用器件内部的pll，器件工作在100mhz）。100s应该能达到-10的分辨率(如何才能更高？)。

第二点要钻研一下那个卡尔曼滤波器，不行就干脆用传统的pid控制方法。

这几天本贴的人气又上来了

有关与时间相关的资料，我也找了不少，见后面的图。可以把全名在google里一搜就能找到。

有关gps驯服钟，我到是很想搞铷的。但我希望是能把10mhz分频成10khz，再与gps的10khz信号比较，这样速度快些。要是比较1pps，一秒才能出一次结果，要调节（比如pid）算法，调节周期就太长了。

比相的方法，模拟电路的方法要a/d， 数字电路的办法分辨率不容易提高。还真不容易。

数字电路实现的电路分辨率最多到0.01us， 1秒时间累积不出可测的误差， 要累积很长时间才行。

直接用鉴相器比相10khz,取出误差电压，似乎更直接，就是需要高质量的元件和仔细的环路参数设计。 一般的异或鉴相器比较两个极为相近的频率，输出的脉冲会很窄，反映到误差电压上的变化极其微弱，a/d电路也要仔细考虑

看来搞驯服还真有难度，铷模块内部应该就是ocxo被铷频标“驯服”的。

从dac的分辨力上看，如果5v相当于1e-7，那么要达到1e-10的分辨，就需要10位的dac，留有余量（比如减少数字涨落噪音），此时最好是12位的。换句话说，12位的能到1e-10，16位的能到6e-12。

从thunderbolt的log上看，最后一列就是dac电压输出：
574572 -20089.8 -2.39 0.1230621
574573 -20092.3 -2.42 0.1230621
574574 -20094.9 -2.41 0.1230717
574575 -20097.5 -2.39 0.1230717
574576 -20100.1 -2.38 0.1230717
574577 -20102.7 -2.43 0.1230812
574578 -20105.3 -2.40 0.1230812
574579 -20107.8 -2.35 0.1230812
574580 -20110.3 -2.45 0.1230907

分辨是9.5uv左右，若输出范围是2.5v，那么就是18位的。因此，看来位数少了不行。

另外从指标上看，thunderbolt的日稳指标是1.16e-12，看来已经相当不错了，要知道早期的hp z3801a的日稳指标才1e-9，但在我看来这个仪器已经非常好了，内部是采用以10811-60158（比10811e还好一些）为基础的双恒温槽。由于电源问题我还没有长时间测量这个z3801a。短期的看，其10mhz输出的秒稳并不理想，见图，是采用三重交叉测量计算的。
另外，尽管hp58540a的日稳指标是1e-11，但我感觉是留有余量的，很有可能也是1e-12级别的。

1es推荐的这文章，应该是经典中的经典。记得时间论坛里要是嘲讽谁基础不好，就让他看这文章去。
我也推荐一篇，讲gps时间的，比较早一些。
'an1272 gps and precision timing applications.pdf'