【技术实现步骤摘要】
一种基于残差修正的高精度时频信号动态驾驭方法
本专利技术涉及一种在利用残差修正有效提高预报精度的条件下，高精度时间频率信号产生与保持的动态驾驭方法。
技术介绍
随着科学技术的发展，各个行业对时间精度的需求由毫秒微秒量级提升至纳秒甚至飞秒量级以上。例如全球卫星导航系统，其地面段时频基准需要和国家标准时间保持高精度时间同步；5G通讯中超高精度时间同步技术使得原有基站间时间同步精度从百纳秒提高到10纳秒；天文观测中，VLBI甚长基线干涉技术，时间同步精度越高、干涉效果越好、观测分辨率越高。诸如此类的应用都离不开高精度高稳定度的时间频率信号和系统时间。时间频率信号和系统时间的性能直接影响导航定位的精度。通常，由原子钟产生高精度的时间频率信号。原子钟在不受外界控制、自由运行的情况下，受原子钟频偏和频漂老化影响，其输出信号会随着时间和外部环境发生频率跳变和相位抖动，影响信号的频率稳定度和频率准确度，导致应用此信号的测量系统或者导航系统出现测量偏差或者定位偏差。因此，必须对其输出的时频信号进行控制，产生高稳定度高准确度的时频信号，...
【技术保护点】
1.一种基于残差修正的高精度时频信号动态驾驭方法，其特征在于包括以下步骤：/n步骤1，将原子钟输出1PPS脉冲信号输入至时间间隔计数器中，将10MHz正弦信号输入相位微调器中，与国家标准时间UTC(k)进行时间比对，测量得到时频信号建立的时间尺度和溯源参考时间的时差数据；/n步骤2，对步骤1的时差数据进行预处理，判断并识别时差数据的完好性、粗差剔除和数据异常，并剔除粗差，修正时差数据；/n步骤3，将预处理后的时差数据作为有效的时差数据，当时差数据大于设定阈值时，调整信号相位或者频率，使该信号与参考信号的差值小于设定范围，并在下一时刻继续判断时差数据，若时差数据仍然大于设定阈...
【技术特征摘要】
1.一种基于残差修正的高精度时频信号动态驾驭方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1，将原子钟输出1PPS脉冲信号输入至时间间隔计数器中，将10MHz正弦信号输入相位微调器中，与国家标准时间UTC(k)进行时间比对，测量得到时频信号建立的时间尺度和溯源参考时间的时差数据；
步骤2，对步骤1的时差数据进行预处理，判断并识别时差数据的完好性、粗差剔除和数据异常，并剔除粗差，修正时差数据；
步骤3，将预处理后的时差数据作为有效的时差数据，当时差数据大于设定阈值时，调整信号相位或者频率，使该信号与参考信号的差值小于设定范围，并在下一时刻继续判断时差数据，若时差数据仍然大于设定阈值，则继续调整信号相位或者频率；当时差数据小于等于设定阈值时，进入下一步；
步骤4，当测量时间小于设定的测控周期时，累积时差数据；当测量时间等于设定的测控周期时，根据时间频率信号的规律，建立时差数据随着时间变化的时差模型；时差模型表达式为其中y(t)为时差数据，a0为初始相位，a1为频偏，a2为老化率，t0为测量的起始时刻，t为测量时刻，xr(t)为随机误差；对参数a0、a1和a2进行实时估计，估计值记为和
步骤5，利用步骤4得到的参数，建立时差模型，并预测下一个测控周期的时差数据令测控周期为h,预报值根据模型参数计算调整量α表示频率调整因子，β表示相位调整因子；
步骤6，利用步骤4得到的参数，建立时差模型，并预测未来1个测控周期内的所有的时差数据。预报值计算公式为其中t1＝1,2…h。采集未来1个测控周期内时差测量的实际值，与步骤5得到的预报值按时标相减，获得时差数据的残差j为第j个残差，j＝1,2…m，m为残差的总个数；计算当前测控周期残差平均值的偏移量
步骤7，将步骤6得到的偏移量修正至得到新的令k为测控周期数，则有和分别表示第k个和k+1个测控周期时差模型的一次项系数和修正一次项系数，完成残差修正；
步骤8，经过步骤7确定修正后时差模型的系数建立新的时差模型；预报下一个测控周期h时刻的时差数据，判断该时差数据与频率偏差的乘积，当调整量为反之，判断的大小。若在±1ns以内，调整量为若调整量为
步骤9，当溯源参考可用时，重复步骤4至步骤8，计算得到调整量offadj，判断offadj与频率稳定度ADEVt的关系，当offadj＞ADEVt，则offadj...
【专利技术属性】
技术研发人员：李雨薇，刘娅，李孝辉，薛艳荣，陈瑞琼，
申请(专利权)人：中国科学院国家授时中心，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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