如何建立自己的时间和频率基准？ [复制链接]

好文章，收藏一下了。

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58540锁定需要多久？

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40--50分钟吧，绿灯亮一段时间后还有个大的泼动，1小时后基本就稳定了，1天后就很稳定了。

hp58540内部采用过了hp独有的smartclock驯服算法，对ocxo的老化率和温度敏感性进行学习及校正（跟trimble的卡尔曼算法类似），所以一般稳定周期比较长，都需要一天以上。

这几天把我的几个频率基准做了一个比较，包括trimble的霹雳，国产驯服钟和一个fe-5680a，频率计用的是hp-5386a（每秒10位）和1992，两个频率计都是ocxo的。比较的情况如下：

1、两个驯服钟锁定后的短期频率误差都在我的频率计极限之外，5386和1992用10秒阀门可以显示11位精度，也就是1mhz。无论用频率计的内部ocxo基准还是外接5680a做基准，两者频率完全一样。

2、铷钟5680a和两个驯服钟的频率相差不到1mhz。

3、然后用1992的相位比较功能对两个驯服钟做了比较，当2者都锁定后频率误差超过频率计的极限，用1992的phase a rel b功能，可以看到2者的相位始终不超过一个周期，偶然差距开始增大时就会自动调整，应该是软件修正起作用了。也就是说2者的频率相差微乎其微。

4、拔掉驯服钟的天线后，两者的相位差迅速增大，并且很快有过零。我用秒表看了一下，开始的时候过零的周期是111秒，后来慢慢地减少到50秒，而且还不断的减少。因为时间关系没有再观察。

总结。观察2个驯服钟的相位差比较有意思，1992有这个功能，但我的1992没有gpib接口卡，下一步是慢慢寻找一块这样的卡，或者考虑自己做一个过零检测的电路，用单片机采集后送到计算机里以便分析用。

最后上几张硬道理：

图1是我新买了一只mini的功分器，给2个gps驯服钟公用一个天线，试用效果不错。比专门的gps spliter要便宜些。

图2是2个驯服钟的合影，每个bnc输出我都转成了sma，然后插了个10db的衰减器，因为看到驯服钟的输出幅度比较高，接近频率计的输入电平上限，所以衰减一下比较放心。实际上我用20db的衰减器后仍然可以稳定的计数。

图3是我的频率基准设备的合影。

另外国产那个驯服钟的说明书我也找到了，已经发给bd7ya和qwertyui888。

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这几天把我的几个频率基准做了一个比较，包括trimble的霹雳，国产驯服钟和一个fe-5680a，频率计用的是hp-5386a（每秒10位）和1992，两个频率计都是ocxo的。比较的情况如下：
1、两个驯服钟锁定后的短期频率误差都在我的频率计极限之外，5386和1992用10秒阀门可以显示11位精度，也就是1mhz。无论用频率计的内部ocxo基准还是外接5680a做基准，两者频率完全一样。
2、铷钟5680a和两个驯服钟的频率相差不到1mhz。
3、然后用1992的相位比较功能对两个驯服钟做了比较，当2者都锁定后频率误差超过频率计的极限，用1992的phase a rel b功能，可以看到2者的相位始终不超过一个周期，偶然差距开始增大时就会自动调整，应该是软件修正起作用了。也就是说2者的频率相差微乎其微。
4、拔掉驯服钟的天线后，两者的相位差迅速增大，并且很快有过零。我用秒表看了一下，开始的时候过零的周期是111秒，后来慢慢地减少到50秒，而且还不断的减少。因为时间关系没有再观察。
总结。观察2个驯服钟的相位差比较有意思，1992有这个功能，但我的1992没有gpib接口卡，下一步是慢慢寻找一块这样的卡，或者考虑自己做一个过零检测的电路，用单片机采集后送到计算机里以便分析用。
最后上几张硬道理：
图1是我新买了一只mini的功分器，给2个gps驯服钟公用一个天线，试用效果不错。比专门的gps spliter要便宜些。
图2是2个驯服钟的合影，每个bnc输出我都转成了sma，然后插了个10db的衰减器，因为看到驯服钟的输出幅度比较高，接近频率计的输入电平上限，所以衰减一下比较放心。实际上我用20db的衰减器后仍然可以稳定的计数。
图3是我的频率基准设备的合影。
另外国产那个驯服钟的说明书我也找到了，已经发给bd7ya和qwertyui888。

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谢谢，收到了，一两天试试。

收到，谢谢！
好像看到接收机 三 型了

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收到，谢谢！
好像看到接收机 三 型了

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好眼力。三型接收机是我最喜欢的设备之一，外型古朴做工也不错。

6it好，我没在家，不知道有了手册后picosync-ii能正常连接了吗？

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6it好，我没在家，不知道有了手册后picosync-ii能正常连接了吗？

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手册上关于rs-232端口描述的很清楚，也很简单，只需一根直通电缆就可以的，而且只用到了2，3，5三根线。但我实验了仍然不行。

好久没来了。上一张GPS驯服钟的频率测试记录。用FE-5680做基准，测试GPS驯服钟的频率输出情况，设备预热了2个小时左右，总共记录了不到24小时。






补充：另外一件事就是终于把这个帖子给“扒”下来了。做成了一个1300多页的6寸的PDF文件，copy到了我的Kindle Touch上面，没事的时候就翻着看看，太方便了。文件比较大传不上来，有谁需要的话可以和我联系，我发邮件给你。

功夫不负有心人，在经过漫长的寻觅后，终于买到一只成色不错的带外壳的Thunderbolt，虽然价格有些高。发帖庆祝一下吧。




另外推荐一下Lady heather软件，是国外多个time nuts合作的结果。这个软件可以控制Thunderbolt，在屏幕上显示卫星的信息，频率和PPS的偏移量，各种tau值下的阿伦方差，以及设备内部的温度，DAC工作电压等等信息，非常详尽。软件下载地址：
http://www.ke5fx.com/heather/readme.htm





目前手里有两只Thunderbolt，一只国产GPSDO。只是没有位数更高的频率计了。所以下一步打算实验外差法"Heterodyne Method"测试频率，其基本原理是将基准频率和待测频率同时输入到DBM（双平衡混频器）中，然后用LPF滤掉频率和，只留下频率差，通过一个限幅器后送入计数器来测量。这个方法2VO老师在以前的帖子里有提到过。

像您这样的Thunderbolt还能找到吗？也想入一个

BD7YA:像您这样的Thunderbolt还能找到吗？也想入一个
 (2012-07-29 16:43) 

没有了，卖家只有那么一只。 :(

1千多个 58540和天宝我只留了一个58540 现在郁闷了！ 其实我是喜欢天宝的

世纪:1千多个 58540和天宝我只留了一个58540 现在郁闷了！ 其实我是喜欢天宝的[表情] (2012-07-29 17:53)

曾经有1000多个58540和天宝放在面前，你没有珍惜，当失去的时候才追悔莫及......

前两天还做了一个实验，我拆了一只国产的5M的OCXO，把晶振从杜瓦瓶里取出来并去掉了加热电路，然后用HP5386A记录了一下它自由振荡下的情况，同时记录了一下环境温度的数据，最后做成图表，从图上可以清楚地看出温度对频率的影响效果。

差频法还没有来得及实验，先做了一个相位比较的电路出来，用的AD8302。刚才把GPSDO和铷钟各输入这个检测电路的两个通道，可以看到输出电压从0到1.8V左右变动，说明电路基本上是正常的。本来打算用Arduino和自带的10位AD来采集，但是我的电压表带的有GPIB，就先用它来测试一下看看吧。下一步得找个壳子装起来，然后和1992的相位比较功能对比一下看看如何。






补充，用HP3478A采了2个小时的数据，附图如下：
前面3个转折是将GPSDO的天线拔掉，和铷钟做对比。从第4个开始是接上GPSDO天线；第5个应该是GPSDO锁定以后的曲线。

最后一个周期的时间一共约3260秒，由此推算出我的Thunderbolt和FE-5680A的频率差为(1/3260)Hz=0.3mHz(毫赫兹)。前3个周期约为420秒，频率差为1/420=0.002Hz即2mHz。以上只是大概的平均值，因为驯服钟的修正在起作用。

最近看了不少关于频标精密对比的资料，包括《时频测控技术》一书和一些国外网站的资料。发现基本上有相位法、差频法、频差倍增法和双混频器差频(DMTD)这几种方法。

这里有一个网站上有相关的资料：
http://www.wriley.com/paper6ht.htm
http://www.wriley.com/A%20Small%20DMTD%20System.pdf

最近研究了好久FEI那个PICOSYNC-II，试图把它的软件给用起来，因为看软件里它的DDS输出是可调的，这个很有用。大概的情况如下：

关于线序，我给FEI的技术支持发了email，他们给我说用一一对应的串口线（pin to pin），手册上给出的一个图也是这么写的，但我连接后发现软件根本收不到数据，后来换交叉线（2针对3针，3针对2针），PC机的串口才可以收到有规律的报文。可能手册上那个图说的不太明确，它那个直通线指得是将内部串口分离出来的意思。因为PC机串口2针是RX，我用示波器看了一下，这个PICOSYNC-II的串口3针有数据输出。所以用交叉线连接感觉是对的。

用交叉线连接后，串口调试软件有报文了，不同波特率下内容也不同。9600的时候好像最有规律，末位和其中一位每次递增2个数字（HEX）。但是无论什么波特率，PICOVIEW软件均收不到数据。按照FEI工程师的建议，打开软件调试模式更改默认的通信协议到FBIP也没用，更改本身的过程就不起作用，其他的一些菜单比如升级fireware都提示通信失败。但是和不连电缆或串口不工作不一样，说明软件和串口也确实通信了。

后来研究了一下所谓的FBIP协议（FEI自有的通信协议），在手册3.4小节有详细介绍。FBIP协议的格式是这样的：

[SOM][ADDRESS][COMMAND][DATA LENGTH][DATA][CHECKSUM]

用串口助手以16进制比葫芦画瓢的发送了一条查询软件版本的命令：
MB 0x00 FE 00 SUM，即
4D 42 00 00 46 45 00 00 1A，无论什么波特率，均无响应。

到此彻底没办法了。  不知道以上的测试方法是否有误？对于未知波特率的设备，如何选择软件的波特率才知道收到的报文是正确的呢？

坛友有闲置的PRR-10 GPS板子的吗，想求一块。