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基本信息

作品名称:
基于GPS 同步晶振的高分辨率射频频率源
大类:
科技发明制作B类
小类:
信息技术
简介:

本设计是一个利用GPS秒脉冲校准的射频频率发生器。其具有高分辨率高准确度,高稳定度的特点。同时能够免去一般信号发生器需要定期校准的缺点。可以广泛应用于通信测试测量等各个领域。

详细介绍:

现有的射频频率源大多采用恒温晶振作为频标,以获得比较好的频率短期稳定度,但是恒温晶振的长期稳定度不能保证,即存在累积误差,需要定期校准。本设计利用GPS秒脉冲没有累计误差的特点,通过以本地晶振为基准测量GPS秒脉冲的时间间隔,将误差进行卡尔曼滤波后,转换为DAC的输入值,调整本地晶振的输出频率,从而获得一个长期与短期稳定度都很好的频标,来作为后级锁相环频率综合器的激励。这样就可以获得一个稳定度很好的射频信号,降低了校准成本。同时,本设计有自适应学习算法,在GPS信号丢失的情况下也可以把误差控制在一定范围内。
为了达到晶振与GPS信号的长期同步,就需要测量GPS秒脉冲与本地晶振之间的相对时间关系。而精密的时间间隔测量就是保证频率同步系统的关键。本设计利用了Spartan3系列FPGA内部的高速进位链(Carry Chain)进行内插从而实现了精密的时间间隔测量,相较传统的计时器计时精度有了较大的提高。

获奖情况:

第十二届“挑战杯”作品 三等奖
2011.6第十一届四川省“挑战杯”课外学术科技作品大赛 一等奖
2011.6 在教育部科技查新工作站(D01)处查新,结论为:在上述检索范围检索到的国内相关文献中,未见有将GPS时频同步系统与射频频率合成相结合的产品。未见同时具备本项目查新点的公开文献报道。
2011.6受到2009年度中央高校基本科研业务费学生项目资助,并成功结题
2011.5受到国家级大学生科技创新基金资助,并获得优秀结题

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