Прикупил недавно на ebay вот такую штуку: http://www.ebay.com/itm/Trimble-GPS-Receiver-GPSDO-10MHz-1PPS-GPS-Disciplined-Clock-with-rs232-port-/252162780444?hash=item3ab612ad1c:g:udkAAOSwhcJWQCPM Собирает сие поделие некий китаец из Гонконга...
Сделано очень аккуратно, боковые фальш-панели вытравлены из фольгированного стеклотекстолита. Внутри монтаж этажерочный, сами платы расположены на стойках. Собственно, китаец делает сам только плату преобразователя RS232 со стабилизаторами и буферами вывода опорной частоты 10 МГц. А основная плата - Trimble TPN 57964-80.
Холодный старт проходит за 2-3 мин. Антенна расположена у окна и ловит от 3-х до 6-ти спутников, в зависимости от времени суток. Антенна у меня вот такая: http://mpl.jp/pdf_data/timing2000.pdf Сделана для базовой станции Motorola. За основу конструкции взята плата GPSDO Trimble от базовой станции W-CDMA. Производитель основного блока синхронизации неизвестен, возможно это Lucent.
Фото коробочки:


Увеличить

Увеличить

Скриншот с диагностической программы Lady Heather, которая подключается к одному из портов RS232:


Увеличить

Продолжим рассказ...
Софт показывает очень много параметров. Основные из них это: время, корректируемое GPS, количество видимых спутников и сила сигнала, координаты и высота, астрономич. параметры, захват петли ФАПЧ к опорному генератору по фронтам PPS, и параметры стабильности частоты опорного генератора от времени работы. Так называемая девиация Аллана. Формат сообщения свой собственный, отличный от NMEA и TCIP. Скорость по порту 57600. 12 часовой прогрев дает стабильность порядка 10^-12....
Фото платы в хорошем разрешении:


Увеличить

Надо сказать, что приемная часть (справа от опоры со снятым экраном) сделана на чипе первого поколения Colossus RF 3330R с не очень высокой чувствительностью около -130 дБм. А последующая обработка сигнала реализована, скорее всего на FPGA Xilinx Spartan (коррелятор). Петля ФАПЧ, и все остальное на классическом сигнальном процессоре TMS320. Вот здесь кое-какие параметры протокола обмена и блок схема.
А вот здесь результаты измерения фазового шума.

Теперь самый главный вопрос. GPSDO я хочу использовать прежде всего для точной и калиброванной настройки своего РПУ. Как провести сличение и точность настройки приемника? Какие частоты в диапазонах VHF, UHF и L-band можно принять за эталонные?

В режиме ССБ настраиваться по нулевым биениям, принимая первую и другие гармоники 10МГц. Для контроля, на КВ можно послушать несущую солидной вещательной радиостанции.

Hob1
В режиме ССБ настраиваться по нулевым биениям Для контроля, на КВ Слишком мала частота чтобы почувствовать разницу. Вы представляете что такое 10^-12? Нужны частоты, как минимум выше гига, чтобы почувствовать уход в несколько герц! Для "Гиацинта" и "Нарцисса" может и годится такая методика.

Может я чего-то не понял, но почти у любого современного РПУ точность установки частоты зависит от точности установки его опорного генератора в синтезаторе.. Он бывает 10 МГц, бывает 30,2 Мгц, 26МГц и т.д., бывает и несколько ОГ. Сравнить в лоб не получится. Попросите у кого-нибудь частотомер (там обычно есть вход для внешнего ОГ) или собирайте свой на 6-7 знаков после запятой по любой имеющейся схеме, в нем в качестве опорника берете свой GPSDO. Далее измеряете частоту опорника своего РПУ. Для КВ точность в 10-12 знаков не нужна совершенно. На СВЧ свыше 10 ГГц может и пригодится..

Какие частоты в диапазонах VHF, UHF и L-band можно принять за эталонные?
Любые телевизионные каналы, точность частоты там достаточная для сравнения. Только опять же чем сравнивать кроме как считать, делить/умножать..

На СВЧ свыше 10 ГГц может и пригодится..
Не совсем для СВЧ, а пока для 1...3ГГц. Пробовал сравнивать по частотам сигналов в L-band. Все несущие на частотах: 1539.415 МГц, 1539.425МГц, 1539.435МГц и тд в стволах Inmarsat-C "плывут" за 12 часов на 200 Гц. Уже с прогретым GPSDO. А точная установка частоты наблюдается только в 18.00. Проверял каждые сутки, в течение недели. Это как? Поэтому и нужны частоты наземных станций для проверки.
Да, забыл сказать самое главное - уход проверяю по нулевым биениям. То есть выход приемника в IQ и на аудиоанализатор. Биения видны на водопаде, да и на слух тоже...

И?

Синтезатор запустить от GPSDO. Это будет несущая на заданной частоте, её и принимать.

attache
Самого себя слушать? Нее... Не наш метод.

В режиме ССБ настраиваться по нулевым биениям, принимая первую и другие гармоники 10МГц. Для контроля, на КВ можно послушать несущую солидной вещательной радиостанции.

Весьма "солидны" следующие станции, вещающие на:
4996 кГц
9996 кГц
14996 кГц
Для калибровки КВ РПУ лучше ничего не придумаешь.
даже ничего выдумывать не нужно..
хочешь - по нулевым.. хочешь LSB-USB с отстройкой на 500-1000 герц с дальнейшим контролем по частотомеру или на слух..


А от этого, своего, опорника, запустите частотомер..
какая-то польза будет.

Для калибровки КВ РПУ лучше ничего не придумаешь.
КВ меня не интересует. Есть ли спутниковые частоты, по которым можно сверить работу GPSDO?
А от этого, своего, опорника, запустите частотомер..
С частотомером все в порядке - уже в работе!

Есть ли спутниковые частоты, по которым можно сверить работу GPSDO?
какие именно считаются спутниковыми?
29, 137 мГц, 3, 5, 11, 25 гиг?
и что вы проверить хотите?
сверить опору на спутниковых частотах - это как? ))
почему именно на спутниковых?

Вам опору проверить или калибровать РПУ?
Хоть параметры РПУ озвучьте... в каком оно диапазоне РПУкает... тогда будем придумывать как, что проверить.
а то.. запутали в конец. ))

С частотомером все в порядке - уже в работе!
Теперь цепляйте его на выход строчных импульсов ТВ настроенного на 1й канал ТВ (эфирного, аналогового, оно у вас еще есть?) и с максимальным временем счета получить 15625.000
ТВ - синхронная сеть.. и частота строк - 15625 с очень большой точностью частоты и фазы, особенно в Москве. - считай stratum-0

второй вариант, разделить опору на 10.000.000
и частотомер запустить в режиме сравнения фазы с эталоном
в качестве эталона 1 секунды взять 1pps с ГПС приемника.. (почитать даташит на ГПС, может удастся вытащить 10 или 100 pps , или даже 10 kpps)там точность достаточная для оценки фазы

причем, все это можно сделать используя сигналы ГПС приемника опоры..

вот вам и "спутниковые частоты" для сверки ))

вообще, конечно, задача поставлена не понятно..
что с чем и для чего..

Весьма "солидны" следующие станции, вещающие на:
4996 кГц
9996 кГц
14996 кГц
Для калибровки КВ РПУ лучше ничего не придумаешь.
Vad_

Их погрешность по частоте соизмерима с GPSDO Trimble, а надо, как я понимаю, хотя бы на порядок лучше.

Относительная погрешность по частоте ЭСЧВ, излучаемых радиостанциями, при интервале времени измерения 1 сутки не должна превышать:
2*10^-12 - для радиостанций РБУ и РТЗ;
5*10^-12 - для радиостанций РВМ, РАБ-99, РЙХ-63, РЙХ-69, РЙХ-77, РЙХ-86, РЙХ-90, РНС-Е (А), РНС-Е (Д), РНС-В (А).

Взято здесь: ftp://ftp.vniiftri.ru/BULLETINS/V/BulV_14_2013.doc

Там же о ТВ:
Относительная погрешность по частоте эталонных сигналов 1 МГц, передаваемых в составе телевизионных сигналов в г. Москве, при интервале времени измерения 1 сутки не должна превышать 2*10^-12.

Какие частоты в диапазонах VHF, UHF и L-band можно принять за эталонные? ...нужны частоты наземных станций для проверки.
marvel

Ваша задача калибровки GPSDO Trimble весьма нетривиальна. Не уверен, что такие наземные станции вообще существуют в диапазонах VHF, UHF и L-band. Вы по точности вплотную подобрались к Государственному первичному эталону единиц времени, частоты и национальной шкалы времени)
http://www.vniiftri.ru/index.php/ru/etalons

marvel
Если использовать то, что имеется не спртивно, то озвучте правила.
Нужно отказаться при калибровке от GPSDO?
Нужно копать в сторону ВНИИФТРИ.
Может быть ещё немного повысится точность GPSDO при использовании антен, борющихся с многолучевостью, вроде ChokeRing.
Попробуйте еще рубидий зацепить за GPS.
Успехов!

marvel
Как вариант, можно не заморачиваться, а поверить в погрешность GPSDO Trimble порядка 10^-12, которую дает производитель) В аналогичной конструкции (также используется периодическая корректировка частоты кварцевого генератора от GPS-сигналов) приводится погрешность 1,16*10^-12 после одного дня работы: http://d33.infospace.ru/d33_conf/2008_pdf/1/16.pdf

Vad_
AVIAAMATOR
attache
Ребята, все понятно объяснили и разложили по полкам... Теперь я все понял и успокоился ;-)) Поверил вашим словам, поверю и генератору ;-))
Но. Остался один вопрос "почему?" Пробовал сравнивать по частотам сигналов в L-band. Все несущие на частотах: 1539.415 МГц, 1539.425МГц, 1539.435МГц и тд в стволах Inmarsat-C "плывут" за 12 часов на 200 Гц. Уже с прогретым GPSDO. А точная установка частоты наблюдается только в 18.00. Проверял каждые сутки, в течение недели. Это как?

Но. Остался один вопрос "почему?" Пробовал сравнивать по частотам сигналов в L-band. Все несущие на частотах: 1539.415 МГц, 1539.425МГц, 1539.435МГц и тд в стволах Inmarsat-C "плывут" за 12 часов на 200 Гц. А точная установка частоты наблюдается только в 18.00
marvel

Вполне возможно, что так оно и есть. А вот почему?... Или частота GPSDO Trimble корректируется в 18.00)
А если говорить серьёзно, то для начала я бы просто сличил GPSDO Trimble с более-менее приличным эталоном на 10 МГц. Если допустить, что дело в GPSDO Trimble, то ему достаточно "уплыть" примерно на 1,3 Гц, чтобы в приемнике на 1,5 ГГц "вылезло" 200 Гц. Т.е. сначала бы убедился, что погрешность укладывается хотя бы в 1*10^-8/0,1 Гц и нет этой грубой ошибки в 1...1,5 Гц. Такой эталон для сличения найти проще, чем имеющий погрешность 10^-12 или 10^-13. Если с погрешностью 10^-8 будет всё в порядке, то в потом в 10^-12 можно и поверить)

Вполне возможно, что так оно и есть. А вот почему?...
я тоже склоняюсь к мысли что оно "там" плавает..
там далеко, холодно, радиация, солнце "пыхает"...

Может в РОСТЕСТ отнести.. глянул их прайс.. вроде как тыщи за 3-5 можно протеститься..


А куда столько знаков после запятой?
что делать с 12. штуками? ))

и правда, нужно было рубидиевый стандарт взять.. да и все.. там те же 12 знаков .. за то без проводов.. на подоконник ))

. Если с погрешностью 10^-8 будет всё в порядке, то в потом в 10^-12 можно и поверить)
К слову.. знакомый проводил подобную лабораторку по сличению, частотомера с кварцем, подгоняемым GPS и рубидия. Неделя непрерывной работы всех девайсов и частота начала биться в пределах 10^-11..

Vad_
.. там те же 12 знаков
Это как повезет. Есть достойные, но основная масса доступных возле 11 начинает гулять
http://febo.com/pages/oscillators/rubes/

Вот проект VE2ZAZ с более скромными показателями точности: A Simplified GPS-Derived 10-MHz Frequency Standard. Приведен график изменения погрешности - после 24 часов работы она "гуляет" в пределах примерно 1*10^-10...1*10^-11. Калибровка производилась по сигналам местной радиостанции с атомным эталоном (частота 14,670 МГц, гарантированная точность не хуже 5*10^-12). Автор считает, что трудно получить точность лучше, чем 10^-10 для систем, основанных на VCXO.

Перевод на русский язык, обсуждение здесь.

Это как повезет. Есть достойные, но основная масса доступных возле 11 начинает гулять
ну дык.. унас же не метрологическая лаборатория.. )) не уж то 11 - мало?

Я имел ввиду рубидиевый стандарт затикать от 1pps GPS.. долговременно 12 получиться должно..

Даже не ядерный, простейший Гиацинт умеет 7-8 знаков.. стоять.. за сутки или неделю.. не помню.
Можно его затикать от спутника... думаю он за 1 сек не успеет сбежать далеко ))

Вот только я так и не понял назначения, по которому ТС применить хочет.
Как опору для синтеза гигов с высокой точностью?
или как он будет применять его... (где требуется такое адское количество знаков?)
расскажите, интересно, заинтриговали же )

Это называется - опорник ради самого опорника!

Вот только я так и не понял назначения, по которому ТС применить хочет.
Как опору для синтеза гигов с высокой точностью?
Хм, попробую объяснить для чего приобреталось изделие:
1. Стабилизация частоты РПУ для приема сигналов в диапазоне 1.3-6 ГГц.
2. Идентификация и классификация источников радиоизлучения по характерному "сдвигу" частоты.
3. Снижение фазовых шумов РПУ.

marvel 3. Снижение фазовых шумов РПУ.

А как, на чём, китаец сделал буфер выхода 10 мГц?
если пошла борьба за децибелы, то узел стратегически важный.

А как, на чём, китаец сделал буфер выхода 10 мГц?
Вот с буфером он похоже малость облажался ;-))
Там 2 выхода: один идет через микросхему шинного формирователя 74НСТ244, а далее на ФНЧ,
а второй он пустил просто через резистор 100 Ом. В результате на 1-м имеем чистый синус, но с постоянной составляющей 2,5 Вольт, а на 2-м "урезанный" синус. Чтобы развязать постоянку, нужно "вкрячивать" разделительный конденсатор. А на 2-й выход также можно вывести синус (есть установочные площадки), повторив распайку LC элементов. Вот так.

marvel
Остался один вопрос "почему?
Так вот о но в чем вопрос.
Спутники на месте не стоят. Это и есть доплер в чистом виде.

Спутники на месте не стоят Тогда почему их назвали геостационарными?
Или их так болтает по орбите взад-вперед, что в результате я вижу смещение в 200 Гц? Где бы поподробнее об этом почитать?

Тогда почему их назвали геостационарными?
Идеально ничего нет, ровно как и суперточно установить спутник на орбите. Болтает их малость в точке. Читал, что на орбите они корректируют свое положение.
Хотя для ТВ 200гц похоже ни о чем.

marvel
У Bас я понимаю есть USRP? Сети GSM/LTE/DVB обычно привязаны к GPS, так что попробуйте https://github.com/ttsou/kalibrate или скормите IQ файл http://www.evrytania.com/lte-tools .

Или их так болтает по орбите взад-вперед, что в результате я вижу смещение в 200 Гц? Где бы поподробнее об этом почитать?
Это эффект https://en.wikipedia.org/wiki/Inclined_orbit - Турайя 2 так за день на +-4 градуса осциллирует. К вечеру она в самой высокой точке, к обеду в самой низкой, и скорость соответственно почти 0.