[发明专利]原子频标频率修正装置及原子频标

说明书

本发明公开了一种原子频标频率修正装置及原子频标，属于原子钟领域。所述装置包括：本地参考源；GPS模块，用于获取GPS信号；接收模块，用于获取本地参考源输出的本地参考信号和原子频标的压控晶振输出的频率信号；分频模块，用于对频率信号进行N分频，得到分频信号；计数模块，用于在分频信号的N1个脉冲时间内对GPS信号中的脉冲个数进行计数，得到N0；以及在分频信号的N2个脉冲时间内对中本地参考信号的脉冲个数进行计数，得到N3；处理模块，用于根据N0和N1计算压控晶振的第一频率值；根据N2和N3计算压控晶振的第二频率值；根据第一频率值、第二频率值和原子频标的设定输出，计算压控修正电压并输出到压控晶振上。

技术领域

本发明涉及原子钟领域，特别涉及一种原子频标频率修正装置及原子频标。

背景技术

被动型原子频标主要包括压控晶振、电子线路和量子系统三大部分；其中，压控晶振输出的信号经电子线路的处理产生微波探询信号，该微波探询信号作用于量子系统后，产生量子鉴频信号；电子线路将该量子鉴频信号与本地参考信号进行同步鉴相，产生纠偏电压作用于压控晶振，从而改变压控晶振的输出，进而将压控晶振输出锁定于原子基态超精细0-0中心频率上。

而随着原子频标技术的发展，如何同时保证原子频标输出频率的长期稳定度和短期稳定度成了当前研究的重点问题。

发明内容

为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种原子频标频率修正装置及原子频标。所述技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种原子频标频率修正装置，所述装置包括：

本地参考源，用于提供本地参考信号；

GPS模块，用于获取GPS信号，所述GPS信号为秒脉冲信号；

接收模块，用于获取所述本地参考源输出的本地参考信号和原子频标的压控晶振输出的频率信号；

分频模块，用于对所述频率信号进行N分频，得到分频信号，N为大于1 的整数；

计数模块，用于在所述分频信号的N1个脉冲时间内对所述GPS信号中的脉冲个数进行计数，得到所述GPS信号中的脉冲个数N0；以及在所述分频信号的N2个脉冲时间内对所述本地参考信号中的脉冲个数进行计数，得到所述本地参考信号中的脉冲个数N3，N1、N2和N3均大于0；

处理模块，用于根据所述GPS信号的脉冲个数N0和所述分频信号中的脉冲个数N1计算所述压控晶振的第一频率值；根据所述本地参考信号的脉冲个数 N2和所述分频信号中的脉冲个数N3计算所述压控晶振的第二频率值；

根据所述压控晶振的第一频率值、所述压控晶振的第二频率值和所述原子频标的设定输出，计算压控修正电压并输出到压控晶振上。

在本发明实施例的一种实现方式中，所述计数模块用于在两个时间段内分别对所述GPS信号和所述本地参考信号中的脉冲个数进行计数，得到所述N0 和所述N3。

在本发明实施例的另一种实现方式中，所述计数模块包括：

第一计数器，用于当所述GPS信号第一次进入高电平后且所述分频信号出现第一个上升沿时，开始对所述分频信号中的脉冲个数进行计数；当所述GPS 信号第二次进入高电平后且所述分频信号出现第一个上升沿时，停止对所述分频信号中的脉冲个数进行计数，得到所述分频信号中的脉冲个数N1，所述GPS 信号两次进入的高电平为所述GPS信号上两个相邻的高电平；

与非门阵列，所述与非门阵列的每一列包括M个非门和一个与门，且每一列非门个数不等，M大于0且为偶数；