Введение
Глава 1. Общие сведения о методах ведения эталонов единиц времени и частоты и математическом аппарате, используемом в диссертации 14
1.1 Современные методы формирования выходных сигналов на эталонах единиц времени и частоты 15
1.2 Система автоподстройки частоты вспомогательного генератора
1.2.1 Системы ФАПЧ 19
1.2.2 Автоподстройка частоты на основе ПИД-регулятора 20
1.2.3 Принцип работы формирователя эталонных частот резервируемого Ч7-317 23
1.3 Алгоритмы расчета аналитических групповых шкал времени эталонов единиц времени и частоты 27
1.4 Описание ядра математического аппарата, используемого в диссертации 31
1.4.1 Математическая модель случайного процесса изменения фазы и частоты сигналов высокостабильных генераторов 31
1.4.2 Применимость выбранной модели для описания физического процесса изменения фазы и частоты сигналов 35
1.4.3 Характеристики нестабильности частоты 37
1.4.3a Оценка нестабильности частоты сигналов на практике 41
1.5 Групповой сигнал средневзвешенной частоты ансамбля квантовых стандартов 43
1.6 Выводы 53
Глава 2. Формирование сигнала, реализующего групповую частоту эталона единиц времени и частоты 55
2.1 Оценка нестабильности частоты выходного сигнала группового эталона частоты 56
2.1.1 Измерение нестабильности частоты группового сигнала, формируемого по методу усреднения частот 56
2.1.2 Результаты экспериментальных измерений нестабильности частоты выходного сигнала формирователя эталонных частот резервируемого Ч7-317 60
2.1.3 Выводы 65
2.2 Модернизация существующего формирователя эталонных частот резервируемого Ч7-317 66
2.2.1 Описание базового функционала 66
2.2.2 Модернизация прибора Ч7-317 68
2.3 Разработка алгоритма формирования группового сигнала с помощью автоматического управления частотой подстраиваемого генератора 71
2.3.1 Предпосылки к созданию нового алгоритма управления частотой подстраиваемого генератора 71
2.3.2 Математическое описание нового алгоритма управления частотой подстраиваемого генератора 76
а) Цепочка из двух стандартов и УКГ. 76
б) Цепочка из N стандартов и УКГ. 77
в) Подстройка под средневзвешенную частоту в последнем звене цепочки автоподстроек. 78
в) Подстройка под средневзвешенную частоту в каждом звене цепочки автоподстроек, начиная со второго. 80
г) Окончательная форма записи нового алгоритма автоподстройки частоты УКГ. 80
2.3.3 Выбор параметров алгоритма 81
2.3.4 Моделирование системы формирования выходного сигнала 99
2.3.5 Увеличение нестабильности частоты выходного сигнала при выходе из строя одного из стандартов частоты 103
2.3.6 Выводы 105
2.4 Реализация алгоритма и эксперимент 107
2.4.1 Подготовка эксперимента 107
2.4.2 Анализ результатов частотных измерений 108
2.4.3 Настройка параметров алгоритма в эксперименте 111
2.4.4 Реализация алгоритма и результаты эксперимента 112
2.4.5 Описание результатов эксперимента 114
2.5 Выводы 115
Глава 3 Формирование аналитической шкалы времени эталона единиц времени и частоты 117
3.1 Алгоритм расчета аналитической групповой шкалы времени эталона единиц времени и частоты 118
3.1.1 Математическое описание нового алгоритма METS (VCH)
расчета аналитической групповой шкалы времени 118
3.1.2 Альтернативные формы реализации алгоритма METS (VCH) 121
3.1.3 Введение коррекций в аналитическую групповую шкалу времени METS (VCH) по результатам внешних сличений с опорной шкалой 123
3.1.4 Учет дрейфа частоты сигналов стандартов в алгоритме METS (VCH) 124
3.2 Моделирование расчета аналитической групповой шкалы времени эталона единиц времени и частоты 125
3.3 Расчет аналитической шкалы времени по результатам реальных измерений 129
3.4 Выводы 132
Заключение 134
Используемые термины и обозначения 136
Перечень сокращений 139
Литература
