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開拓數(shù)控溫補晶體振蕩器DS4000在GPS中的應(yīng)用
摘要: 介紹GPS應(yīng)用范圍及其接收機組成的工作原理和用溫補晶體振蕩器DS4000提供成為精密振蕩器的控制方法關(guān)鍵詞：全球定位系統(tǒng) 溫補晶體振蕩器 接收機 信號處理器
1、前言
首先要對介入的GPS（全球定位系統(tǒng)）應(yīng)用領(lǐng)域及其接收機作一介紹
1.1當(dāng)GPS)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用
該衛(wèi)星（多達(dá)27顆）網(wǎng)絡(luò)運行于非同步、近地軌道，覆蓋全球，保證了定位系統(tǒng)的運行。而GPS接收機至少需要鎖定4顆星，才能提供定位信息。這些衛(wèi)星廣播或發(fā)送的長系列碼（或數(shù)字組合）稱偽隨機碼。可通過已知的衛(wèi)星偽隨機碼、光速以及保持衛(wèi)星位置的查詢表等參數(shù)，GPS接收機就能夠計算出衛(wèi)星的傳輸時間，再將傳輸時間轉(zhuǎn)為距離。在多個衛(wèi)星(大于4)的條件下，通過求所三角方程就可以算出GPS接收機的位置，也提供了用戶的位置。
1.2 GPS接收機的應(yīng)用范圍
可用于個人定位和定向的通用手持設(shè)備到航海、航空、勘探以及電信網(wǎng)絡(luò)中的定時同步等應(yīng)用范圍。每種應(yīng)用要求不同特性的接收機。例如，在通用手持設(shè)備應(yīng)用中，接收機將利用4顆或更多的衛(wèi)星接收信號，并將其轉(zhuǎn)換為位置信息，該信息能夠連接至地圖數(shù)據(jù)庫，指示出陸地位置。而在航海和航空應(yīng)用中，從衛(wèi)星接收信號中獲取的動態(tài)位置數(shù)據(jù)被導(dǎo)入船上或機上的導(dǎo)航系統(tǒng)，用于實時定位和定向。
1.3 GPS的另一個重要特性和應(yīng)用
是提供相當(dāng)精確的時間基準(zhǔn)，如電信網(wǎng)絡(luò)中的同步、測試和測量設(shè)備的校準(zhǔn)、航天觀測和氣象臺的同步、地震監(jiān)測以及用于公用電網(wǎng)的故障記錄儀等應(yīng)用。對于同步和定時應(yīng)用，衛(wèi)星信號的相位比信號承載的數(shù)據(jù)更為重要.
在那些優(yōu)先考慮時間同步的應(yīng)用中，傳輸信號的相位差是最重要的。在電信網(wǎng)絡(luò)中，GPS同步引擎提供這類網(wǎng)絡(luò)的端到端定時。在為語音、視頻或時間要求嚴(yán)格的數(shù)據(jù)傳輸而運行網(wǎng)絡(luò)時，最為重要的是服務(wù)質(zhì)量的要求。
而對于同步和定時要求來說，一個精密的頻率參考是至關(guān)重要的。最精確的時間和頻率的定義是基于銫原子，由銫光束標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)生精確的頻率。
是什么使GPS衛(wèi)星系統(tǒng)足夠滿足網(wǎng)絡(luò)同步要求的呢？每個GPS衛(wèi)星都有一個基于銫原子的時鐘源。這些非常精確的時鐘保證時間精確到每年之3ns內(nèi)，精密時間再通過微波傳輸?shù)紾PS接收機。
1.4溫補晶體振蕩器的的作用
為了保證時間精確,GPS接收機還包括一個本地振蕩器，如侞源、溫控晶體振蕩器(OCXO)、或者溫補晶體振蕩器(TCXO)，作為一個嚴(yán)格控制的時鐘源，以維持短期和長期的時間精確和穩(wěn)定性。由于衛(wèi)星覆蓋世界范圍，所以使用GPS是一種精確、可行且經(jīng)濟(jì)的方式，保證電信網(wǎng)絡(luò)的同步。大多供應(yīng)商提供含有的設(shè)備，以支持系統(tǒng)的定時同步，如電信網(wǎng)絡(luò)、基站或其它要求時間苛刻的應(yīng)用。
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