GPS導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)晶振的設(shè)計(jì)
GPS在設(shè)計(jì)中要求高穩(wěn)定度恒溫晶振提供工作時(shí)鐘,由于恒溫晶振精密控溫,使晶體工作在零溫度系數(shù)點(diǎn)的溫度上,具有很高的頻率精度和穩(wěn)定度,是目前石英晶振器件中頻率穩(wěn)定度最高的一種。晶振的頻率精度是指晶振的實(shí)際工作頻率與標(biāo)稱頻率間的偏差,精度引起的偏差會(huì)給測(cè)量系統(tǒng)引入累積誤差。不管是貼片晶振還是插件晶振,頻率穩(wěn)定度都是指秒級(jí)間隔內(nèi)的瞬時(shí)穩(wěn)定度,即由晶振“相位噪聲”引起的頻率隨機(jī)變化,瞬時(shí)穩(wěn)定度通常會(huì)給測(cè)量系統(tǒng)引入隨機(jī)誤差。
在設(shè)計(jì)GPS標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘時(shí)還需注意幾個(gè)方面:
1、消除GPS偽秒脈沖,由于GPS秒脈沖在傳遞過(guò)程中可能受外部電磁干擾而夾雜著偽脈沖,為避免處理器誤判斷,應(yīng)予屏蔽。
2、使用高穩(wěn)定度晶振,以獲取高精度的時(shí)鐘。
3、選用合理的算法,用GPS時(shí)鐘的長(zhǎng)期穩(wěn)定性(即沒(méi)有累計(jì)誤差)來(lái)校準(zhǔn)晶振時(shí)鐘,并及時(shí)對(duì)晶振進(jìn)行調(diào)整使時(shí)鐘更準(zhǔn)確。每顆衛(wèi)星上裝置有十分精密的原子鐘,并由監(jiān)測(cè)站經(jīng)常進(jìn)行校準(zhǔn),衛(wèi)星發(fā)送導(dǎo)航信息,同時(shí)也發(fā)送精確時(shí)間信息。GPS接收機(jī)接收此信息與自身的時(shí)鐘同步,就可獲得準(zhǔn)確的時(shí)間。因此GPS接收機(jī)除了能準(zhǔn)確定位之外,還可產(chǎn)生精確的時(shí)間信息。