GPS接收器中的1PPS信号如何产生?


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这个问题看似很愚蠢,但是从卫星的飞行时间未知且在移动,多普勒效应使频率发生偏移(并且由于相对轨迹不是恒定的),并且卫星不断进出并要观察,从而迫使恒定更改参考时钟。

此外,1pps意味着具有较低的抖动,但也与UTC时钟同相(但是我不认为它在这方面是准确的,它以较低的抖动而闻名)。

这是一个次要问题:1PPS相位是连接到载波还是解调信号?


另外:1PPS信号的质量高度依赖于GPS接收器,还是每个人都实施的用于使信号正确的标准算法?
管道

为了能够准确地找到您的位置,您需要非常精确地能够从卫星上分辨出时间,其余时间是平均的
PlasmaHH 2016年

GPS接收器必须使用至少四颗卫星(现在大多数都使用所有可见卫星)的数据来计算位置-位置计算也要确定准确的时间。
彼得·贝内特

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有了定位点后,就可以知道每个卫星的信号传播时间(即定位点的计算方式)并跟踪其变化。同样,每个卫星的多普勒信号也是已知的(如果不调整多普勒信号就无法解调来自卫星的信号,这是冷启动可能会变慢的原因之一)。
mkeith '16

Answers:


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接收机维护自己的内部时基,需要解决的一些未知数是从接收到的信号推断出的本地时基与“ GPS系统时间”之间的频率和相位偏移。

一旦接收器具有这些值,就会从该时基生成1PPS输出。载波或任何卫星信号的调制都没有“直接连接”,无论如何,这些信号都有明显的多普勒频移。

低端接收器使用便宜的TCXO(温度补偿晶体振荡器)来驱动本地时基,但是没有尝试将振荡器锁定为GPS时间。结果,1PPS输出中可能会有一些抖动,其峰峰值与振荡器的周期有关(通常约为20-50 ns P-P)。

Fancier高精度接收机可以选择将本地振荡器锁定为GPS时间,从而消除了抖动。

在我的应用程序中,我通常使用不锁频其时基的中低档接收器。在我的某些设计中,我不关心低级抖动。在其他设计中,我使用了第二个PLL作为抖动滤波器来创建自己的低抖动时基。

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