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如何建立自己的时间和频率基准? [复制链接]

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离线BA4RF
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4101
只看该作者 1040楼 发表于: 2008-04-11
注意房子上部的一个小方块,这个地方在晚上的时候可以看到射出的激光,也就是东经0度线!(也可以看地上的那根线)。英国人就是从这条线开始分割地球的。
房子上铜牌上写的是:世界本初子午线。
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离线BG2VO
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5764
只看该作者 1041楼 发表于: 2008-04-12
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说到时间基准,发两张相关的照片: [表情]
注意:数字钟上显示的是utc,而不是gmt(这段时间英国有夏令时),而模拟钟(电磁钟)上的时间就比较奇怪了,比夏令时还要快1小时,不知道是什么原因。
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这个地方我比较早去过一次,按照常规双脚各踏左右半球拍过照片,当时还没有激光和数字钟。

有关时间问题,都是18:00多呀,那模拟钟的时针是一天24小时转一圈的。
离线BA4RF
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4101
只看该作者 1042楼 发表于: 2008-04-12
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这个地方我比较早去过一次,按照常规双脚各踏左右半球拍过照片,当时还没有激光和数字钟。
有关时间问题,都是18:00多呀,那模拟钟的时针是一天24小时转一圈的。
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呵呵,你不说我还真没有注意呢
离线bd1es
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2096
只看该作者 1043楼 发表于: 2008-04-12
两位老师够幸福的,这些地方也去过。我是去年到德国出差才有机会溜到dcf77看看。可那里是发射场,因高压和安全问题不能参观场内,只能在围墙外拍一拍dcf77的天线。

老德也挺逗,知道去那里拍照的人不少,还特意在场外的铁丝网旁边修了木制瞭望哨,爬上去坐在板凳上刚好能拍dcf77主备天线的全景,还算是仁义。其实最好玩的是dcf77的信号源--ptb,那里不仅有原子时,还有标准长度、电压和功率等,如果通过网站预约的话就有人免费讲解,今后大家有机会话一定想着去逛逛。多人同去最合算,老德那边的火车可以用一张票带5个人,摊下来费用最薄。

另,特别感谢titan-zy提供58540的监控软件58531,感谢您的帮助!

73 to all!
离线BA4RF
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4101
只看该作者 1044楼 发表于: 2008-04-12
穆兄:发点相关信息到我的msn信箱,就是呼号来着,我今天晚上从葡萄牙飞德国,如果靠得近,可以考虑参观。
离线bd1es
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2096
只看该作者 1045楼 发表于: 2008-04-12
好的,现在就找资料中,大概1-2小时的样子。旅途愉快!
离线TITAN-ZY
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516
只看该作者 1046楼 发表于: 2008-04-13
好遗憾,去年去英国和德国时这些地方都没有去,下次有机会一定去看看
离线TITAN-ZY
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516
只看该作者 1047楼 发表于: 2008-04-13
不要客气
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两位老师够幸福的,这些地方也去过。我是去年到德国出差才有机会溜到dcf77看看。可那里是发射场,因高压和安全问题不能参观场内,只能在围墙外拍一拍dcf77的天线。
老德也挺逗,知道去那里拍照的人不少,还特意在场外的铁丝网旁边修了木制瞭望哨,爬上去坐在板凳上刚好能拍dcf77主备天线的全景,还算是仁义。其实最好玩的是dcf77的信号源--ptb,那里不仅有原子时,还有标准长度、电压和功率等,如果通过网站预约的话就有人免费讲解,今后大家有机会话一定想着去逛逛。多人同去最合算,老德那边的火车可以用一张票带5个人,摊下来费用最薄。
另,特别感谢titan-zy提供58540的监控软件58531,感谢您的帮助!
73 to all!
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hp58531软件原是配置hp58534蘑菇头接收天线使用的,我手头有两个版本,1.2.1和1.2.2版本,我没有研究过两个版本有什么具体区别,我给大家的是1.2.2版本。既然hp58534和hp58540的软件是相同的,那么两者内部应该有一定的相似性,最起码内部的gps接收单元应该是同一款,附件是hp58534的datasheet资料,大家不妨抽空研究一下。
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33
只看该作者 1048楼 发表于: 2008-04-16
不知那位有a high isolation low noise amplifier with near unit gain up to 100mhz文档,发表在ieee 1993年频率控制年会,谢谢了
离线TITAN-ZY
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516
只看该作者 1049楼 发表于: 2008-05-08
使用TSC5120可以测量频率准确度吗?
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有关阿仑方差(allan deviation)
阿仑方差是描述频率的相位差、相位变动特性的。
按照指定的间隔,测量一组频率数据,取相邻频率差的平均值,再开平方,就得到阿仑方差。对于不同的采样间隔测量出一系列阿仑方差,画在曲线上就成为阿仑方差图(见附图)。
阿仑方差的直观解释是,频率变动的期待大小。
例如阿仑方差在1秒采样间隔的时候是1e-9,表示频率最可能的变动是1e-9。即一个10mhz的晶振,可能每次测量都有0.01hz的不确定性。
当然,下一次的频率测量结果可能不怎么变,但也可能变动的更多,这就像一个正态分布,阿仑方差类似一个西格玛。
阿仑方差如果比较大,那么对于精密测量很不利,因为后面的数字总是跳动的。
选取不同采样间隔,阿仑方差是不一样的。当间隔较小(<1s),则阿仑方差就比较大,基本上是噪音引起的;当间隔较大(>1000s),则阿仑方差也逐渐增大,基本上是老化引起的。第一图选自leapsecond.com,是tvb的几个频率标准的阿仑方差。
测量阿仑方差,可以用专门的仪器,比如这个tsc 5110a:

http://www.mainone.com/productflat/searchdetailproduct.aspx?productid=600403353
可以直接给出双对数曲线,非常方便,tvb有两个呢。我问过国内代理,新的价格30万rmb!看来只能自己动手了。
自己动手最简单的方法是使用高分辨率的频率计,手工纪录一系列数据,然后算出差均方根即可。当然也可以把频率计接到计算机上自动采集数据,不过我的hp53131a接计算机的时候总是死机没能弄成。
为了能够比较准确的测量,基准一定要稳定。你要测量别人么,自己不稳定怎么能行?那么如何选一个稳定的基准呢?只能把你所有的东西都拿出来,拍出一个矩阵多次互测横向比较,找到一组最好的读数,那么此时的基准就是你最好的了。
我自己最近的测量,好的恒温晶振,1秒采样间隔,阿仑方差都在1e-10以下,即10mhz测量时最末位的1mhz基本不跳动。这实际上已经超出我的hp53131a的测量极限了。记得在思源,刘说过hp53132a的后面好几位总是跳动不好用,其原因是频率计的基准不稳定,同时被测的频率也不一定稳定的原因,不能怪罪于频率计。这就像灵敏度高的收音机接无信号的噪音大的道理是一样的。
刚才我测量了一下,被测量者:trimble thunderbolt 10mhz,基准:hp53131a内部,结果是,1s采样关阿仑方差是1.8e-9,很差劲。用了外部基准将有20倍的提升。至于3秒的阿仑方差就更大了(正常的应该下降),达到3.2e-9,高出我最好的300倍!因此,选择一个好的频率计,一定要配个好基准。
有关阿仑方差,《时间统一技术》66页到77页有很详细的描述(但没给出具体量的大小)。
附图:
1、tvb测量的自己的基准的阿仑方差。可见温补偿的晶振与其它信号源差异巨大,连接:www.leapsecond.com
2、hp53131a内部的基准,很小的一个东西,体积是to5(老3dg12、3dk4大小),应该是温补的,性能不好。
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请教,tsc5110或tsc5120可以测试相位噪音和阿仑方差,但使用它们可以测量频率准确度吗?谢谢!
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离线bd1es
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2096
只看该作者 1050楼 发表于: 2008-05-12
昨天作了用58531控制58540的试验,基本成功。可是我不明白图中traim mode是什么意思,为什么还显示isolate?

初始化前我特意记下了机器原来的位置,发现是在一个貌似超市的建筑旁,大概又是基站。

贴图供朋友们参考:
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离线BG2VO
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5764
只看该作者 1051楼 发表于: 2008-05-12
1es弄的不错啊,我的58540a一直没连成功过,主要原因是换了机器(三年前换机器前成功过)。现在thunderbolt好用,用的是usb-232转换线。怀疑这个线有问题,用了电子负载的转换线不行。最近特意买了两个转换线,还是不行(thunderbolt好用)。
离线bg4kc
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2638
只看该作者 1052楼 发表于: 2008-05-12
似乎traim是这么个东西:根据本地板上的时钟,检验每颗卫星信号的完整性,类似冗余算法的东西。
离线bd1es
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2096
只看该作者 1053楼 发表于: 2008-05-12
谢谢两位老友!

那traim大概就是提高稳定性的一种算法了吧,提高测量的可信度。也许跟thunderbolt里面提到的卡尔曼滤波是异曲同工的, ,但愿没错哈哈。

关于两种驯服钟的对比我后来又试过几次,也是觉得在稳定性上58540不如thunderbolt,而且可以监控到的指标也没有trimble的多。后者更理想些。

关于通信问题,usb转串口的转换器还都不错。我试过pl2303、cp2102和ftdi几种芯片的。现在的电脑越整越简化了,以后估计也没有并口了。

再来张usb串口的照片:
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离线TITAN-ZY
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516
只看该作者 1054楼 发表于: 2008-05-12
traim(timing receiver autonomous integrity monitoring) 运算法则,该法则可确保定时的正确性和可靠性。该法则主要是交差对比多个时间服务器的数据,以确保时间的可靠性。因为该hp58540只有一台,所以为isolate(孤立的)
离线bd1es
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2096
只看该作者 1055楼 发表于: 2008-05-12
那我理解traim就是时间接收机自主完整监控的意思。估摸算法很强调主动性,应该是比较智能的一套程序,不同于一般的滤波之类。:)

谢谢titan-zy朋友!
离线TITAN-ZY
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516
只看该作者 1056楼 发表于: 2008-05-13
traim我知道一些时间服务器上有该功能,时间服务器内部的gps接收机接收的时间与服务器内部设置的2台以上的ntp时间服务器时间互相比对,以确保时间的稳定性和可靠性。但hp58540是如何实现traim功能的,我也不太清楚了。
离线TITAN-ZY
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516
只看该作者 1057楼 发表于: 2008-05-13
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哦,那这样吧,可以从www.trimble.com下载到thunderbolt的说明书和监控软件。现在这个模块在公司的支持期内,资料还能找到。有时间可以去找找。
另请问bg4kc朋友,您说的高华模块有没有资料或网址,俺想学习学习,谢谢咧! [表情] [表情]
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bd1es老师,能否将trimble thunderbolt的说明书和软件发给我一份,我从他们网站上已经当不到了,谢谢。我的邮箱是da-hei@sohu.com
离线TITAN-ZY
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516
只看该作者 1058楼 发表于: 2008-05-13
致bd1es老师,thunderbolt说明书和软件我已经从网络上下载,谢谢!
离线bd1es
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2096
只看该作者 1059楼 发表于: 2008-05-13
哦,俺就不是老师了,算个混混儿吧。:)

资料还能下载,在这里:
http://www.trimble.com/tmg_thunderbolt_ts.asp?nav=collection-2357

这么快就下载了,那链接就留在这儿算了, :d :d