星载铷原子钟的频率漂移补偿技术

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1、代号10701学号1074490468分类号TP391.9密级公开UDC编号题（中、英文）目星载铷原子钟的频率漂移补偿技术FrequencyDriftCompensationTechnologyofSpace-BorneRubidiumAtomicClock作者姓名马艳学校指导教师姓名职称高建宁副教授工程领域仪器仪表工程企业指导教师姓名职称黄河高工论文类型实用新型技术提交论文日期二○一三年一月西安电子科技大学学位论文独创性声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

2、尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切法律责任。本人签名：日期：西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；

3、学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：导师签名：日期：日期：摘要摘要在卫星导航系统中，用户接收机的定位依赖于高精度的空间基准和时间基准，而原子钟就是导航系统的时间基准，它是卫星导航系统有效载荷的核心部分，其性能直接影响导航定位授时的精度，因此，研究星载原子钟的性能特性具有重要的现实意义。原子钟的性能受多种因素的影响，使其输出

4、的频率不稳定，从而影响原子钟输出频率的准确度和稳定度。本文着重于星载铷原子钟内部其关键器件的老化的频率漂移补偿技术的研究。通过分析本实验室已有的铷原子钟频率漂移数据，对其漂移规律建立数学模型。在建模过程中，首先采用了kalman预测模型，该方法存在一定的局限性。于是，重点提出了利用数据拟合与回归分析相结合的方法来对铷原子钟的频率漂移建立模型，通过误差分析和模型的不断改进以确定最终模型。然后再利用另外一组铷原子钟的频率漂移数据对该模型进行验证，结果显示该模型对于预测铷原子钟的频率漂移具有较好的效果。本文所研究的补偿技术针对的是星载铷原

5、子钟的频率漂移，主要包括MCU控制电路部分和DDS控制电路部分，具体为：根据铷原子钟的频率漂移数学模型，计算出铷原子钟当前频率和标称频率之间的偏差，通过DDS进行补偿，最后输出校准后的频率信号。通过实验数据分析，该技术使铷原子钟的频率漂移率得到了明显的改善。关键字：铷原子钟卫星导航系统频率漂移Kalman数学建模DDSAbstractAbstractInsatellitenavigationsystem,thelocalizationoftheuserreceiverreliesonhighprecisionspatialrefer

6、enceandtimereference,andatomicclockistimereferenceofnavigationsystem,itisthecorepartofsatellitenavigationsystemeffectiveload,anditsperformancedirectlyinfluenceintheprecisionofsatellitenavigationsystem,therefore,theresearchofthespace-borneatomicclockperformancecharacter

7、isticsisofgreatimportanceinthelocalizationandthetimeserviceofnavigationsystem.Theperformanceofatomicclockisinfluencedbymanyfactors,makeitsoutputfrequencyisnotstable,thustheaccuracyandstabilityofoutputfrequencyofatomicclockisaffected.Thispaperfocusesontheresearchoffrequ

8、encydriftcompensationtechnologyofagingofspace-bornerubidiumatomicclockinternalitskeydevice.Throughanalyzingrubidiumat