NTSC的双混频时差测量系统试运转结果分析

中国科学院国家授时中心(NTSC)新进口的由德国Timetech公司制造的双混频时差测量系统(dual mixer time difference system,DMTD)已经通过了试运行。介绍了DMTD的工作原理和设备结构。NTSC时频基准实验室的主钟(MC)信号作为DMTD的频率参考信号,5个氢钟和18个铯钟的频率信号作为被测信号与MC信号进行相位比对。用频率分配放大器输出的多路MC信号也作为被测信号用以监测DMTD本身的精度和稳定度。给出了DMTD和时间间隔计数器TIC实际测量结果的比较及误差分析。测量结果表明DMTD特别适用于频率短期稳定度非常高的氢原子钟这样的频标之间的频率和时间比对。该设备将用于NTSC的守时工作,不久的将来也将用于铯喷泉与氢钟的频率比对。     

双混频时差测量技术在搬钟时间同步实验中的应用

本介绍了1985年国际搬钟时间同步实验和1987年国内搬钟时间同步实验中使用双混频时差（DMTD）测量技术的结果。实验结果表明：DMTD测量技术在搬钟时间同步实验中，对于确定钟速和同步精度以及严密监视钟的相位、频率跳变等方面是很有用的。它与秒脉冲（1PPS）时差测量技术可同时使用和相互补充。     

PC机多功能自动测量控制系统的设计及应用(摘要)

文章叙述了以PC(XT/AT)机为主要构成的多功能自动测量控制系统的硬件接口和软件设计思想,并简单介绍了它在高精密时间传输测量、流星雷达控制器、双时差混频测量中的应用。     

多路皮秒时差自动测量系统的研制(摘要)

介绍一个研制成功了的多路皮秒时差自动测量系统。该系统基于双混频时差(DMTD)测量原理,是一个适用于多个频标相位和长短期频率比对的高精度测量系统,比对信号采用5MHz,与一个分辨力为1ns的计数器相配,时差测量的理论分辨力为0.2ps,相位测量的本底噪声为±0.3ps(rms),频率测量的本底噪声σ_y(τ)为4×10~(-13)/τ(τ≤100s)。     

SOHM型氢钟在国家授时中心的运行情况分析

上海天文台研制的型号为SOHM-3和SOHM-4的3台氢原子钟在中国科学院国家授时中心(NTSC)已经运行了一年多时间。收集了每个氢原子钟与NTSC主钟的时间比对数据。数据的分析结果给出了这几台氢钟在不同采样间隔上的频率稳定度,也显示出1台氢钟明显的相位跳变,讨论了这种相位跳变的原因。比较了这3台氢钟和从美国进口的Symmetricom公司制造的氢钟的频率稳定度的温度变化效应,指出了上海天文台研究制的氢钟存在的主要问题。     

GPS国际时间比对结果的分析

根据国际计量局（BIPM）时间部和国内外一些实验室（USNO，CRL，TAO，CSAO，SO）的时间公报上公布的GPS时间比对数据，我们用三种方法（单站、飞越、共视）对GPS时间比对的时间测量精度和频度测量精度进行了比较分析，得到了如上一些结果。1、最近三年（1989－1991）的GPS时间比对精度的平均值（数据取样时间为1天，按月单星计算结果后再多星结果平均，然后每年12个月平均）从40－60ns提高到20－30ns。2、在实验室设备（接收机和钟）性能优良的条件下，1991年的GPS时间比对精度的结果是很好的：（1）单站法的结果为12.6－44.0ns，平均值为21.6ns；（2）飞越法的结果为14.4-33.8ns，平均值为18.5ns。（3）共视法的结果为7.7-25.4ns，平均值为13.5ns。3、取样时间为1天和10天的GPS时间比对的频率测量精度分别为1－3×10^－13和3－8×10^－14。在频率稳定度模型中，取样时间为1－4天时的贡献主要是调频白噪声，取样时间为5－10天时的贡献主要是调频闪变噪声。     

地方原子时算法研究

产生和保持一个稳定、准确、可靠的时间尺度是所有时间实验室追求的目标.传统的ALGOS算法主要考虑时间尺度的长期稳定度,而地方原子时尺度需兼顾长、短期的稳定度.通过对原子钟噪声模型的分析研究,在保证地方原子时尺度长期稳定度不降低的条件下,提出适合中国科学院国家授时中心(National Time Service Center,NTSC)守时钟类型单一、钟性能相近的时间实验室计算地方时间尺度TA(NTSC)的一套完整算法.应用NTSC 2008年全年所有参加国际原子时(International Atomic Time,TAI)计算的钟的数据进行新算法的验证计算,得到的TA(NTSC)的短期稳定度指标与长期稳定度指标均有提高.研究结果适用于与NTSC守时系统结构相似的时间实验室的原子时尺度计算.     

微波时间传递精度和时延分析

分析了引起微波时间传递系统时延变化的原因和单向及双向时间传递比对精度;分析表明,根据微波双向时间比对的长期测量数据可对搬钟实验得到的时延值进行修正,采用该修正结果可减小单向时间比对的误差。     

频率稳定度的相关测量

引言目前对于频率稳定度的时域方面测量,往往较多采用比相,近年来利用双混频时差测量,也较普遍开展。但这些方法对于100ms 以下稳定度测量往往比较困难。本文探索利用自相关测量技术来检测频率稳定度。提供了独特的实验装置,它依赖于随机相位噪声的自相关特性,是对造成频率不稳定性的随机相位噪声进行直接测定,特别适合于100ms 以下稳定度测量。由于本系统是对随机相位噪声的自相关函数测定,通过终端处理,可以给出关于频率稳定度     

基于DSP的小型化高精度频标比对系统研制

针对传统双混频时差法测频的局限性,提出了一种差拍数字化精密频率测量方法,基于正弦差拍技术、同步采样技术和数字信号处理技术设计实现了一种新型频标比对系统,可实现对5MHz、10MHz等频标信号的比对测量。实验结果证明,测量10MHz频标信号时系统本底噪声约为1×10^-12／s。系统拥有测量精度高,体积小以及成本低的特点,在时频测量领域具有良好的推广和应用价值。     

国家授时中心的守时工作

近年来,国家授时中心(NTSC)所保持的地方协调世界时UTC(NTSC)和地方原子时TA(NTSC)的准确度和稳定度水平稳步提高,进入了国际先进水平的行列。简要介绍了当前国家授时中心的守时钟组成,地方协调世界时UTC(NTSC)的产生和保持,以及原子时TA(NTSC)算法的研究等。守时工作的进一步改进正在进行之中。     

利用微波通讯系统进行高精度时间传递--国家授时中心的微波时间传递系统

介绍了国家授时中心时间基准实验室与时频监控实验室之间的微波时间传递系统的特点和运行状态,分析了时间比对结果随时间的变化,并提出了改进该系统的建议。     

BPL时码发播和自主授时方法

在对国际上普遍采用的3种罗兰-C数字调制方法分析比较的基础上,对我国BPL长波授时发播系统技术改造中选用的数字调制方法、时码发播和自主授时方法进行了介绍,并提出了实现BPL时码发播和自主授时后宜采用的闰秒方案.     

GPS共视时间比对中的电离层时延改正问题

众所周知，GPS共视是目前国际上主要的时间传递比对技术，其中扣除电离层时延是很重要的一个方面。介绍了如何采用国际GPS服务中心(IGS-International GPS Service)公布的电离总电子含量(TEC-Total Electron Content)图来进行电离层时延改正。结果表明：对于单频GPS接收机，采用TEC图作电离层时延改正后的单站定时和共视比对精度比用理论模型作改正的精度有很大的提高。通过比较还表明，亚太地区的时间实验室之室的时间传递精度比欧美地区的要低，这可能是因为亚太地区用于测量TEC的IGS测站少，因而导致该地区的TEC的精度较低。     

NTSC时频基准实验室守时系统自动监测软件

为了能实时了解中国科学院国家授时中心（NTSC）时频基准实验室守时系统的运转情况,编制了本软件。本软件的功能是对系统中原子钟最近一个月的比对数据进行实时计算后,得到一个纸面的加权平均时间尺度“TA”,用它作为监测UTC（NTSC）、UTC（JATC）和原子钟运转情况的参考,给出TA-UTC（NTSC）、TA-UTC（JATC）、以及每个钟相对于TA的速率曲线。通过选用窗体上设置的各个按钮,能很方便地监测原子钟和测量设备的运行情况。位于陕西蒲城的BPL监控室可以通过远程局域网得到NTSC守时实验室的数据,实时运行本软件,并用TA作为参考,即可监测BPL监控室原子钟运行情况,并且对BPL发播工作钟时间T（PU）进行监测和频率驾驭,以实现T（Pu）同步到扩形（NTSC）。     

时间频率量的特征及其对时频系统建设的影响

分析了物理量测量中时间频率量的特点，主要有：时间的流逝性；其基准是自然基准；时间和频率既密切相关又有区别；时间频率具有最高的测量精细度(分辨率)与准确度；其计量标准可通过电磁波发播；其测量精确度与测量时间有关。另外，从基准、守时、授时、时间频率设备的研制、生产和队伍建设等方面阐发了这些特点对时间频率系统建设的影响。     

嵌入式时间间隔计数器的研制

介绍了一种新研制的嵌入式时间间隔计数器，它可作为一种功能模块用于用户的设备或时统中，实现高精度时间测量。从基本原理、硬、软件和功能等不同角度对计数器进行了较为详细的讨论。在该计数器的研制过程中还开发了用来调试计数器和供计数器用户使用的计算机应用软件，对此也作了简要介绍。最后，给出了计数器的设计指标和一些实测数据。     

时间服务标准化问题讨论

国家必须有统一的时间标准和时间服务技术质量保障体系。加入WTO后,“建立我国国家时间标准,制定时间标准传递、服务技术规范,完善发展国家授时体系”这项工作就更为迫切需要。阐述时间服务工作规范化、标准化的意义和任务,并就技术规范的范围和内容以及与国际、国内相关法律、法规、强制性技术标准的协调问题进行探讨。     

与进供进的时间工作

20世纪50年代以来计算机技术、信息科学和空间科学的发展对高精度时间频率提出了日益增长的需求，电子技术、空间技术和量子物理的发展推动了高精度时间频率领域的学科发展和技术进步。简要介绍时间尺度、UT1的测定技术、守时钟、时间同步技术和授时手段各方面半个世纪的飞速发展，并展望未来时间工作的前景。