基于FPGA的高分辨力时间数字转换器的应用研究

高分辨力时间间隔测量技术在许多研究和应用领域中都具有十分重要的地位。基于FPGA技术，利用高分辨力时间数字转换器TDC芯片，设计出了一种高准确度时间间隔测量系统，该系统可以工作在不同模式及分辨力，也可以进行不同通道的选择，最多可以达到8个测量通道。测量结果显示，该测量系统可以达到18．6ps的标准偏差。     

一种新颖的时间间隔产生器

准确的时间间隔产生器在时间间隔测量仪器的标定和短时间的定时控制中很重要。在已有设备的基础上，用比较简单的线路，将稳定频率信号的周期转换成所要求的时间间隔信号，满足了这方面测量的要求。     

一种新颖的时间间隔生产器

准确的时间间隔生产器在时间间隔测量仪器的标定和短时间的定时控制中很重要。在已有设备的基础上，用比较简单的线路，将稳定频率信号的周期转换成所需要的时间间隔信号，满足了这方面的测量要求。     

皮秒级时间间隔定标技术研究

传统的时间间隔产生和测量技术的不确定度只能到1 ns左右,无法满足高速测量需求。介绍了一种新的时间间隔定标技术,利用现有仪器解决了皮秒级时间间隔产生、校准的难题,将皮秒级时间间隔溯源到了时间频率的国防最高标准,实现了小至1 ps的皮秒级时间间隔准确定标技术。     

时间比对中时间间隔测量与频率源比相的关系及其应用

目前的时间比对中通常采用时间间隔测量仪作为测量仪器,在这种条件下时间间隔测量仪的分辨力制约时间比对的分辨力.分析了时间比对过程中的时间比对和频率源比相之间的关系,提出了利用频率源比相测量间接完成时间比对的思路并完成了验证上述思路的实验.指出了这种间接测量的优点.     

精密时间间隔测量方法的改进

用于短时间间隔测量的量化时延法可显示较高的测量分辨力。然而 ,随着测量分辨力的提高 ,则需要更多的延迟组件和附加电路 ,这样不但设备的复杂度增加 ,而且还会产生附加误差 ,测量分辨力受到限制。提出一种改进方法 ,即在量化测量原理的基础上 ,利用细测与粗测相结合的方法来测量精密时间间隔。这种方法与CPLD相结合 ,可以在使用较少数量的延迟组件情况下 ,获得得 4 0 0ps的测量分辨力。     

多通道时间间隔实时分析仪设计与实现

针对现代时间间隔测量领域对测量仪器大量程、多通道、实时分析的要求,设计并实现了一台时间间隔实时分析仪原理样机。采用脉冲计数法对时间间隔进行大量程粗测,结合时间-数字转换芯片构建插值模块进行精密细测,整个仪器实现了8通道时间间隔的并行精密测量。同时使用低成本小型化的微控制器对时间间隔测量结果进行图形显示、实时分析和存储。测试结果表明,本仪器测量秒脉冲信号间时差标准差优于45ps,测量稳定度5.68ps@1 000s;可以实时分析取样间隔1s到10 000s的阿伦方差和时间偏差。     

声表面波色散延时线激励的高精度时间间隔测量方法

高精度时间间隔测量技术对国民经济与国防建设意义重大,论述了一种新的高精度时间间隔测量方法,可以达到1ps量级甚至更高的测量精度。该方法利用声表面波色散延迟线作为时间内插器,时间内插器起到时间拉伸的作用,从而可以获得多个观测值,由于平均的效果,总的测量误差将被大大降低。理论分析与仿真实验均表明该方法可以达到很高的时间测量精度,是切实可行的。     

基于北斗卫星系统的频率标准源的设计与实现CSCD

在对北斗二代导航定位接收机输出的1PPS信号进行测试、分析、研究的基础上,采用数字滤波器滤波和电压的积分控制相结合的方法,滤除信号传输过程中的干扰,使其输出相对平稳的1PPS信号来驯服铷原子频标。研究北斗接收机驯服铷钟原子频标的模型,采用精密时间间隔测量、高精度数字比相、计算机自动控制等多种先进技术,完成对铷原子频标的跟踪控制,实现与星载铷钟同等精度的时频信号输出。研制了一套北斗接收机驯服铷原子频率标准源,该频率标准携带方便,性价比高,既可以为时统、通讯系统提供现场计量技术保障,又可以实现对原子频率标准的远程校准、核查。     

短基线高准确度时间传递研究

为了实现守时系统与授时系统的高准确度时间同步,通过搬运钟法对微波时间传输系统的可测量时延部分进行准确测量,应用测量结果对微波时间传输系统进行校准,将GPS共视比对结果与微波时间传输系统的单、双向比对结果进行分析研究,并用BIPM(BUREAU INTERNATIONAL DES POIDS ET MESURES)给出的结果进行验证,得出两种不同时间同步方法的同步误差和两种不同方法产生误差的主要原因,给出了两种不同方法在时间统一系统中的的最佳应用模式。     

建设我国独立自主时间频率系统的思考

分析了物理量测量中时间频率量的特点 ,主要有 :时间的流逝性 ,时间频率具有最高的测量精密度与准确度 ,时间和频率既密切相关又有区别 ,其计量标准可通过电磁波发播 ,其基准是自然基准 ,其测量精确度与测量时间有关。作者阐述了这些特点对计量技术及建设时间频率系统的影响 ,论述了建设我国独立自主的时间频率系统的必要性及其基本框架 ,从基准、实时、授时、时间频率设备的研制、生产和队伍建设等方面提出了建设的具体设想。     

时间保持实验平台的设计与实现

中国科学院国家授时中心负责我国标准时间UTC(NTSC)产生、保持和发播。但是,国家授时中心的UTC(NTSC)保持硬件设备都处在实际应用运行中,不具备作为实验平台的条件,阻碍了对UTC(NTSC)保持工作的研究。为了解决这个问题,通过分析时间保持系统的硬件构成和软件部分,建立了自动监控实验平台。该实验平台具备时间保持的功能,可用于国家授时中心时间保持方面的研究工作。     

用铷原子钟对PC进行时间校准及其误差分析

个人计算机（以下简称PC）的系统时间由其自带的RTC晶振提供,其时间频率准确度并不高。为此,综合考虑各种方案,采用外部校准时间的方法提高PC时间的准确度。通过时间间隔测量的方法获得了作为校准时间结果的钟差值,并对实验结果做了详细分析。测试结果表明,PC与铷钟同步标准偏差小于1ms。经过时间校准后的PC可以作为网络时间服务器。     

GPS载波相位时间传递软件的实现

研究了基于精密单点定位原理的GPS载波相位时间传递方法的数学模型和数据处理方法,设计了相应的程序流程,并基于Visual C++和Fortran混合编程的方式编写了相应的计算程序GPSCPTT V1.0。采用实际观测数据进行实验验证,结果表明,软件可以实现高精度的时间传递。     

频率稳定度测量方法的对比分析

作为衡量频率标准工作性能的重要指标,频率稳定度对评估产品的稳定性和可靠性起到重要作用。利用传统的阿仑方差测量频标的长期稳定度时,通常需要很长的时间,测量周期较长。本文首先研究了阿仑总方差、Thêo1和ThêoH几种相比阿仑方差可缩短测量周期的频率稳定度时域分析方法,然后基于一组实测的铷钟时间偏差数据,对这几种方差进行了对比和分析。     

卫星与测站钟差支持条件下的GEO卫星精密定轨

在基于伪距的GEO卫星精密定轨中, GEO卫星的静地特性导致定轨解算无法对星地组合钟差进行有效估计, 需要独立的时间同步支持. 本文讨论了卫星和测站钟差支持条件下的GEO卫星定轨原理, 利用仿真数据系统地分析了中国区域网跟踪条件下GEO卫星的定轨精度, 从定性和定量角度分析了钟差二次项、星地时间同步精度、站间时间同步精度及系统差等因素对定轨精度的影响.      

静止气象卫星测距系统及测距信号的应用

简要介绍日本静止气象卫星(GMS)的三点测距系统以及侧音测距的基本原理,利用静止气象卫星测距信号进行时间比对同步实验。最后展望了利用我国静止气象卫星开展时间比对和发播工作的设想。     

互联网上计算机时间传递系统设计方案及实验结果分析

计算机互联网的发展，使信息的传递更加方便、快捷。在时间频率用户中，中、低准确度的用户占很大比例，计算机互联网时间传递已经成为一个重要的手段。中国的网络授时系统从２０００年１月开通以来，近万人访问了授时网站ｈｔｔｐ：／／ｋｘｚｈ．ｓｘｓｏ．ａｃ．ｃｎ或其镜像站点ｈｔｔｐ：／／Ｂｅｉｊｉｎｇｔｉｍｅ．１２６．ｃｏｍ。介绍了国家授时中心网络授时系统的设计要点，给出了网络授时传递时间准确度的测量方法，分析了网络授时实验结果。     

Mechanism of error propagation from the subdaily Universal Time model into the celestial pole offsets estimated by VLBI

Within the analysis of space geodetic observations, errors of the applied subdaily Earth rotation model can induce systematic effects in different estimated parameters. In this paper, we focus on the impact of the subdaily Universal Time (UT1) model on the celestial pole offsets (CPO) estimated from very long baseline interferometry (VLBI) observations. We provide a mechanism that describes the error propagation from the subdaily UT1 into the daily CPO.In typical 24-h VLBI sessions the observed quasars are well distributed over the sky. But the observations, if looked at from the Earth-fixed frame, are not homogeneously distributed. The amount of observations performed in different terrestrial directions shows an irregularity which can be roughly compared to the case where the observations are collected in only one Earth-fixed direction. This peculiarity leads to artefacts in VLBI solutions, producing a correlation between the subdaily variations in UT1 and the position of the celestial pole. As a result errors in diurnal terms of the subdaily UT1 model are partly compensated by the estimated CPO. We compute for each 24-h VLBI session from 1990 until 2011 the theoretical response of the CPO to an error in the subdaily UT1 by setting up a least-squares adjustment model and using as input the coordinates of the observed quasars and observation epochs. Then real observed response of the estimated CPO derived from the VLBI session solutions is compared to the predicted one. A very good agreement between the CPO values estimated from VLBI and the predicted values was achieved. The presented model of error propagation from the subdaily UT1 into the daily CPO allows to predict and explain the behaviour of CPO estimates of VLBI solutions computed with different subdaily Earth rotation models, what can be helpful for testing the accuracy of different subdaily tidal models.