杨剑青，杨晓琴，谢亮，芦旭，刘彪，樊战友,2



基于ARM的频率源驯服设计与实现

杨剑青1,2,3，杨晓琴4，谢亮1，芦旭1，刘彪5，樊战友1,2

（1. 中国科学院国家授时中心，西安 710600；2. 中国科学院精密导航定位与定时技术重点实验室，西安 710600；3. 中国科学院大学，北京 100049；4. 中国疾病预防控制中心，北京 102206；5. 中国兵器装备集团公司制导航空弹药研究开发中心，长沙 410100）

介绍了一种基于ARM处理器和CPLD技术的频率源驯服的软、硬件设计与实现方法。在ARM的控制下采用数字PID控制算法产生晶振控制电压，根据所测量的频率值与标称频率值之间的差值大小来调整对应电压控制字的步进幅度，进而达到快速对本地晶振驯服的目的。实验结果表明，驯服后的晶振输出的频率准确度比驯服前提高了大约一个数量级，达到了设计要求。

频率源驯服；准确度；ARM处理器

0 引言

时间作为一个基本物理量广泛应用于基础科学研究、国民经济和国防建设等领域。当前，我国正在大力布局建设的北斗卫星导航系统也是在我国高精度的时间频率标准相关学科技术迅猛发展的基础上发展起来的。无论是何种导航系统，时间基准都是其建立的根本。导航卫星上都携带有高精度原子钟，利用导航卫星提供的时钟信号驯服本地高稳晶振可以得到高准确度的频率信号，该方法具有成本低，效率高，成品体积小等优点，应用前景广阔，本设计就是在这样的思想基础上提出来的[1-2]。

早期的频率源驯服系统采用模拟或半数字体制，存在成本高，不易建立模型，调试困难和受环境因素影响大等缺点。……