时间频率学报

  • 铯原子喷泉钟二阶塞曼频移的测量方法及实验

    王心亮;刘丹丹;阮军;管勇;林睿;张辉;陈江;余凤翔;施俊如;张首刚;

    二阶塞曼频移是影响铯原子喷泉钟频率不确定度的主要因素之一,传统的评定方法是通过测量铯原子磁敏跃迁的Ramsey中心条纹获得原子运行路径上的磁场分布,再应用BreitRabi公式计算二阶塞曼频移。喷泉钟闭环运行初期,由于诸多磁场的加入,实验上往往观测不到磁敏跃迁的Ramsey条纹。首先应用低频跃迁的方法测出了谐振腔上方45cm范围内的磁场分布,通过调节C场线圈电流及补偿线圈电流使磁场起伏最小,从而获得Ramsey条纹,再应用传统方法评定二阶塞曼频移。实验表明应用低频跃迁与Ramsey跃迁获得的磁场分布基本一致。C场的二阶塞曼频移为56.57×10~(-15),由C场的空间不均匀引起的不确定度为1.55×10~(-18),C场随时间变化引起的不确定度为2.93×10~(-16)。

    2018年04期 v.41 279-284页 [查看摘要][在线阅读][下载 1638K]
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  • 空间窄线宽激光器腔前耦合光学系统研制

    刘军;许冠军;张林波;陈龙;张秀萍;江晨晖;刘涛;

    介绍了一种应用于空间锶光钟钟激光器腔前耦合光学系统的设计和研制。该系统是以我国"空间站高精度时频实验柜"工程应用为目标研制的小型化窄线宽激光器重要组成部分。该系统能够提供满足参考腔束腰半径要求的高斯光束,实现高斯光束和参考腔之间的模式匹配和稳定的激光功率耦合,实现基于电光相位调制边带锁频技术的鉴频误差信号探测。该系统所有光学组件均实现小型化设计,并集成在一块规格为162mm×130mm×68mm的铝合金光学基板上。使用有限元法分析了该光学基板在竖直和水平两个主振动方向上自由重力加载情况下的机械形变,最大形变量小于1μm。在实验室空间内,该系统经若干次搬运后,测量系统搬运前后输出鉴频信号的信噪比变化约为5%,无需介入人工调试仍可长期稳定工作,满足空间窄线宽激光器原理样机的应用需求。

    2018年04期 v.41 285-293页 [查看摘要][在线阅读][下载 3011K]
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  • 基于二阶量子干涉的光纤环路锁定研究

    翟艺伟;权润爱;王盟盟;侯飞雁;项晓;张首刚;刘涛;董瑞芳;

    基于频率纠缠光源及二阶量子干涉的时间同步协议中,利用Hong-Ou-Mandel(HOM)干涉实现纠缠光源至两臂的被同步钟环路时延平衡是实现时钟同步的关键,因而,时间同步的精度受限于HOM干涉环路两臂平衡的锁定精度。提出了一种锁定方法侧边锁定来实现干涉环路两臂平衡的锁定,并且与之前的顶端锁定方法进行了对比,分析给出了侧边锁定时的反馈速率比顶端锁定时提升了一倍,同时提高了干涉环路两臂平衡锁定的长期稳定性。利用该锁定方法,实验上实现了基于光纤路径的环路锁定。实验研究表明,随着光纤链路长度的增加,即当光纤长度分别为0,1和2km时,光纤干涉环路两臂平衡锁定的长期稳定度在2ks时均可以达到5fs,为长距离长时间高精度的量子时间同步奠定了良好的基础。

    2018年04期 v.41 294-299页 [查看摘要][在线阅读][下载 1322K]
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  • 基于卫星共视的钟驾驭方法研究

    樊多盛;刘娅;李孝辉;陈瑞琼;

    以中国科学院国家授时中心保持的协调世界时(UTC(NTSC))为参考时间信号,基于卫星共视比对技术和钟驾驭方法,使用本地钟复现出与UTC(NTSC)同步的高精度时间频率信号。在以晶振作为本地钟时,复现的信号与UTC(NTSC)进行对比测试,结果表明,晶振复现的1PPS与UTC(NTSC)偏差的标准差优于2.0ns,MTIE优于13.0ns/1d,其输出的10MHz信号1s采样的Allan偏差为2.98×10~(-12),10ks采样的Allan偏差为5.4×10~(-13),为新一代移动通信领域时间源与局域时间同步提供了一种可行方法。

    2018年04期 v.41 300-306页 [查看摘要][在线阅读][下载 1292K]
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  • 中继式卫星双向时间比对研究

    王威雄;董绍武;武文俊;广伟;姜萌;王翔;

    基于地球同步通信卫星的双向时间比对(TWSTFT)是目前最准确的远距离时间比对技术之一。为了突破基线长度对卫星双向时间比对的限制,结合当前国际双向时间比对网,以中国科学院国家授时中心(NTSC)、美国海军天文台(USNO)、德国技术物理研究所(PTB)以及瑞典国家技术研究中心(SP)之间的3条卫星双向比对链路NTSC-PTB,USNO-PTB和SPPTB为研究对象,对USNO-PTB和SP-PTB比对链路结果利用3次样条插值方法得到与NTSC-PTB比对链路时标一致的结果,然后以PTB为中继站计算完成NTSC-USNO和NTSC-SP 2条链路的间接卫星双向时间比对。最后用GPS(Global Positioning System)精密单点定位(GPS PPP)时间比对结果对上述计算结果进行验证评估。结果表明:基于中继站的TWSTFT与GPS精密单点定位时间比对结果基本一致,其A类时间不确定度优于1ns,总时间不确定度优于2ns。

    2018年04期 v.41 307-316页 [查看摘要][在线阅读][下载 4998K]
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  • SDH E1时隙可配帧格式及数据编码的设计与FPGA实现技术

    池飞;武建锋;何在民;

    SDH(synchronous digital hierarchy)光纤网络在国防、电力、通信和交通等行业存在广泛的应用,E1通道具有可靠性和稳定性高的特点,可采用E1通道实现整个SDH光纤网络的时间同步。在介绍E1帧格式及HDB3编码原理的基础上,同时兼顾SDH光纤网络数据传输核心业务,设计并实现了时隙可配的SDH E1帧格式,针对传统SDH E1帧格式占用时隙固定、灵活性差等不足,设计了E1可配置时隙的帧格式传输结构,基于FPGA(field programmable gate array)实现了时码信息在E1帧格式31时隙中任意一个时隙的HDB3编码发送,验证了E1可配时隙帧格式生成和HDB3编解码的可行性及正确性。该设计极大增强SDH光纤网络时间同步的灵活性,提高了用户使用的便捷性。

    2018年04期 v.41 317-325页 [查看摘要][在线阅读][下载 4588K]
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  • 一种基于卡尔曼滤波算法的高精度时间频率同步器研制

    赵越;华宇;金晓臻;

    针对移动通信网络基站间需要建立高精度时间同步的需求,设计并实现了一种基于FPGA(field programmable gate array)与ARM(advanced RISC machines)的高精度时间同步器,并以3台时间同步器互相对比进行测试,功能实现较好。

    2018年04期 v.41 326-331页 [查看摘要][在线阅读][下载 1850K]
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  • 2014版EAL算法中原子钟的权重分析

    屈俐俐;李变;

    从1973年起国际权度局(BIPM)一直采用ALGOS算法计算自由原子时EAL。为了适应原子钟和比对链路性能的提升,BIPM时间部对EAL的计算方法做了多次修改,其中针对算法中的加权方法改进的次数最多,最近一次BIPM对EAL算法的修改是2014年,旨在降低铯钟在EAL计算中过高的权重,从而平衡氢、铯两类原子钟在EAL计算时的贡献。通过分析2014版新算法启用前后EAL计算中原子钟的权重分布情况,发现该算法中氢钟对EAL的贡献明显提高,但存在以下不足之处:一是在算法修改之后的所有时间段内,氢钟权重出现持续增加趋势;二是落在不同权值区间内钟数量、钟类型的分布状况不合理。针对这些不足,综合2001版和2014版EAL算法中原子钟的权重分布状况,对经典加权算法中权重的确定原则提出建议。

    2018年04期 v.41 332-339页 [查看摘要][在线阅读][下载 2556K]
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  • 调频广播授时信号的接收技术研究

    柯小燕;向渝;王善和;华宇;

    利用调频广播附加信道进行标准时间的广播,一方面可以增加调频广播频谱利用率;另一方面可以增强授时信号的覆盖范围,特别在城市复杂环境下有着重要的应用价值。首先介绍了利用调频广播附加信道进行授时的原理,然后重点阐述了定时接收机基带信号处理方法,设计了信号解调、解扩、捕获、跟踪等方案并进行了仿真验证,结果显示该方案能实现定时功能,定时精度满足设计要求。

    2018年04期 v.41 340-346页 [查看摘要][在线阅读][下载 2734K]
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  • 守时钟房温湿度监测系统

    安卫;张虹;

    原子钟是守时系统的核心,对工作环境要求严苛,尤其是氢原子钟对环境变化极其敏感,温湿度变化直接影响其输出信号的品质。传统的温湿度监测采用人工与模拟温度计相结合方式,测量精度低、工作量大、自动化程度低。基于数字复合温湿度传感器AM2302研制开发的温湿度变送器,具有体积小、功耗低、响应速度快等特点,在PC机上通过编程实现温度和湿度数据的显示、分析、绘图和报警等功能。

    2018年04期 v.41 347-353页 [查看摘要][在线阅读][下载 4175K]
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  • 基于VGOS的GEO卫星观测试验

    弓剑军;马浪明;姚当;杨旭海;

    利用中国科学院国家授时中心最新研制的我国首套VGOS(VLBI 2010Global Observation System)系统,对中星12号GEO(geostationary earth orbit)卫星成功开展了观测试验。相关处理使用了我们改进的DiFX软件。国际上的DiFX软件主要针对射电源观测,只有远场时延模型,将其远场时延模型替换为卫星的近场时延模型,从而可以成功处理GEO卫星观测数据。然后使用HOPS软件进行相关后处理,成功得到干涉条纹,时延测量精度约10ps。

    2018年04期 v.41 354-361页 [查看摘要][在线阅读][下载 1719K]
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  • GNSS导航电文鲁棒性影响因素分析

    克兢;卢晓春;王雪;陈校非;唐升;

    GNSS(Global Navigation Satellite System)导航电文为用户接收机提供定位解算所需的卫星钟差改正参数和广播星历参数等,其鲁棒性关系到整个导航系统的可靠性。总结了影响GNSS导航电文鲁棒性的主要因素,研究了电文解调门限、接收信噪比和信号传播信道对电文鲁棒性的影响,通过仿真分析了以上3个因素对GPS(Global Positioning System),Galileo和BDS(Beidou Navigation Satellite System)区域信号电文鲁棒性的贡献,分别给出了上述信号以其系统规定的最低接收信噪比和相同接收信噪比两种接收条件下的电文鲁棒性比较结果,对导航电文的鲁棒性设计具有一定参考价值。

    2018年04期 v.41 362-368页 [查看摘要][在线阅读][下载 1565K]
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  • 中国科学院国家授时中心高层次人才招聘启事

    <正>一、单位简介中国科学院国家授时中心(http://www.ntsc.ac.cn)位于世界著名旅游风景区西安市临潼区,是我国唯一、专门、全面从事时间频率科学研究的机构。承担着我国标准时间(北京时间)的产生、保持和授时发播任务,是国际原子时合作重要参加单位,时频研究和标准时间保持技术处于国际先进水平。研制建设了国家重大科技基础设施—长短波授时系统,曾荣获"国家科技进步一等奖"。同时,基于高精度时频测量技术,

    2018年04期 v.41 369-371页 [查看摘要][在线阅读][下载 58K]
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  • 《时间频率学报》2018年总第41卷总目次

    <正>~~

    2018年04期 v.41 372-375页 [查看摘要][在线阅读][下载 113K]
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  • 《时间频率学报》征稿简则

    <正>1宗旨和沿革《时间频率学报》是中国科学院国家授时中心主办的学术、技术应用类刊物。本刊刊载时间频率科学及相关方面的理论和应用研究、技术与方法的成果与进展、专题评述等。《时间频率学报》的前身为创刊于1978年的《陕西天文台台刊》,2003年更名为现刊,为季刊。2来稿要求和注意事项

    2018年04期 v.41 376页 [查看摘要][在线阅读][下载 40K]
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