张 帆，陈 锟，朱正平，蓝加平

（中南民族大学 电子信息工程学院，湖北 武汉 430074）

时钟技术在现代科学技术中有着广泛的应用，许多领域对时间指标的要求越来越高，如电力、通讯、军事、航空航天等，都需要高精度的同步时钟作为参考，协调整个系统的正常运行[1]。GPS是目前世界上应用范围最广、实用性最强的全球精密授时、测距和导航定位系统[2]。高精度频标目前主要有铷钟、铯钟、氢钟等原子钟以及高精度晶体振荡器。其中，高精度晶体振荡器以其使用寿命长、价格较为便宜等优点，获得了广泛应用，但是晶体振荡器会由于温度、老化等因素产生频率的漂移，长期稳定性较差。为了获得一个短期及长期稳定度都比较优良的时间频率标准，本系统以授时型GPS秒信号为参考，通过数字锁相环对高稳晶振的频率进行控制与修正，此方法具有便携、廉价等优势[3]。

1 GPS接收机测试及恒温晶振选型

1.1 GPS接收机测试

系统选用并行12通道，正常接收卫星时，秒脉冲（1PPS）时间精度优于100 ns，并且输出与秒脉冲完全同步的10 kHz信号的Jupiter授时型GPS接收机。由于天线角度、电离层、对流层、多径效应、接收机自身特性的影响，GPS会产生失锁或者虽然锁定但秒信号抖动较大，此时测得的时差数据有很大的噪声分量[4]。在同一地点，当两台Jupiter授时型GPS接收机都正常接收卫星时，连续10小时以一台GPS的1PPS作为基准，对比另一台GPS的1PPS到达时刻，绘出到达时间差的柱状统计图，从图1中可得出，两台GPS接收机正常运行时，两个1PPS信号的时间差99%以上集中在0~100 ns之间，时间差的均值是54 ns，主要是由GPS天线引起；……