CN104410413B - 原子频标频率修正方法、装置及原子频标 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种原子频标频率修正方法、装置及原子频标，属于原子钟领域。所述方法包括：获取GPS信号，所述GPS信号为秒脉冲信号；获取本地参考源输出的参考信号和原子频标的压控晶振输出的频率信号；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；采用所述GPS信号的秒脉冲作为参考对所述分频信号和所述参考信号中的脉冲个数进行计数，得到一秒内所述分频信号中的脉冲个数N1和一秒内所述参考信号中的脉冲个数N2，N1和N2为正整数；根据一秒内所述分频信号中的脉冲个数N1和一秒内所述参考信号中的脉冲个数N2计算所述压控晶振的频率值；根据所述压控晶振的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。
Description
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方法、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方法、装置及原子频标。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种原子频标频率修正方法，所述方法包括：
获取GPS信号，所述GPS信号为秒脉冲信号；
获取本地参考源输出的参考信号和原子频标的压控晶振输出的频率信号；
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；
采用所述GPS信号的秒脉冲作为参考对所述分频信号和所述参考信号中的脉冲个数进行计数，得到一秒内所述分频信号中的脉冲个数N1和一秒内所述参考信号中的脉冲个数N2，N1和N2为正整数；
根据一秒内所述分频信号中的脉冲个数N1和一秒内所述参考信号中的脉冲个数N2计算所述压控晶振的频率值；
根据所述压控晶振的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所述压控晶振上；
所述采用所述GPS信号的秒脉冲作为参考对所述分频信号和所述参考信号中的脉冲个数进行计数，包括：
当所述GPS信号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信号进入低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。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述采用所述GPS信号的秒脉冲作为参考对所述分频信号和所述参考信号中的脉冲个数进行计数，包括：
将所述分频信号和所述参考信号分别送入与非门阵列的非门和与门中，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；
当所述GPS信号进入高电平后且所述分频信号出现第一个上升沿时，开始对所述参考信号中的脉冲个数进行计数，并记录开始计数后第一个输出为1的与门所在列的非门个数M1，M1大于0且为偶数；
当所述GPS信号进入低电平后且所述分频信号出现第一个上升沿时，停止对所述参考信号中的脉冲个数进行计数，得到所述参考信号中的脉冲个数N20，并记录停止计数后第一个输出为1的与门所在列的非门个数M2，N20为正整数，M2大于0且为偶数；
根据检测到的非门个数M1和M2以及每个非门代表的时间t，计算开始计数时间偏差值Δt1和停止计数时间偏差值Δt2，t、Δt1和Δt2均大于0；
根据所述参考信号中一个脉冲的时间长度，将所述Δt1和Δt2转化为所述参考信号中的脉冲个数N21和N22，N21和N22为正整数；
采用N20-N21+N22计算出N2。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述根据一秒内所述分频信号中的脉冲个数N1和一秒内所述参考信号中的脉冲个数N2计算所述压控晶振的频率值，包括：
采用以下公式计算所述压控晶振的频率值：
fx为所述压控晶振的频率值，f0为所述参考信号的频率值。
另一方面，本发明实施例还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参考信号和所述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，用于采用所述GPS信号的秒脉冲作为参考对所述分频信号和所述参考信号中的脉冲个数进行计数，得到一秒内所述分频信号中的脉冲个数N1和一秒内所述参考信号中的脉冲个数N2，N1和N2为正整数；
处理模块，用于根据一秒内所述分频信号中的脉冲个数N1和一秒内所述参考信号中的脉冲个数N2计算所述压控晶振的频率值；
根据所述压控晶振的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；
所述计数模块包括：
第一计数器，用于当所述GPS信号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信号进入低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。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述计数模块还包括：
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；
第二计数器，用于当所述GPS信号进入高电平后且所述分频信号出现第一个上升沿时，开始对所述参考信号中的脉冲个数进行计数；当所述GPS信号进入低电平后且所述分频信号出现第一个上升沿时，停止对所述参考信号中的脉冲个数进行计数，得到所述参考信号中的脉冲个数N20，N20为正整数；
所述处理模块，还用于将所述分频信号和所述参考信号分别送入与非门阵列的非门和与门中，当所述GPS信号进入高电平且所述分频信号出现第一个上升沿后，记录第一个输出为1的与门所在列的非门个数M1；当所述GPS信号进入低电平且所述分频信号出现第一个上升沿后，记录第一个输出为1的与门所在列的非门个数M2，M1、M2大于0且为偶数；
所述处理模块，还用于根据检测到的非门个数M1和M2以及每个非门代表的时间t，计算开始计数时间偏差值Δt1和停止计数时间偏差值Δt2，t、Δt1和Δt2均大于0；
所述处理模块，还用于根据所述参考信号中一个脉冲的时间长度，将所述Δt1和Δt2转化为所述参考信号中的脉冲个数N21和N22，N21和N22为正整数；
所述处理模块，还用于采用N20-N21+N22计算出N2。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述处理模块，用于采用以下公式计算所述压控晶振的频率值：
fx为所述压控晶振的频率值，f0为所述参考信号的频率值。
在本发明实施例的另一种实现方式中，所述本地参考源为频率为10MHZ的H钟。
另一方面，本发明实施例还提供了一种原子频标，包括：压控晶振、电子线路和物理单元，所述原子频标还包括：如前任一项所述的原子频标频率修正装置。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过采用GPS信号作为参考对原子频标的压控晶振输出的频率信号，以及本地参考源输出的参考信号在一秒内的脉冲数进行计数，根据计数结果和本地参考源的频率值计算压控晶振输出的频率信号的实际频率值，根据实际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，从而完成频率修正，在修正过程中，由于采用了具有长期稳定度的GPS信号作为参考，使得修正后的原子频标的长期稳定度得到了保证，同时本地参考源具有短期稳定度，使得修正后的原子频标的短期稳定度得到了保证。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的原子频标频率修正方法流程图；
图2是本发明实施例一提供的信号脉冲示意图；
图3是本发明实施例一提供的对参考信号的脉冲个数计数的方法流程图；
图4是本发明实施例二提供的原子频标频率修正装置的结构示意图；
图5是本发明实施例二提供的计数模块的结构示意图；
图6是本发明实施例二提供的与非门阵列的结构示意图；
图7是本发明实施例三提供的原子频标的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本发明实施例提供了一种原子频标频率修正方法，参见图1，该方法包括：
步骤101：获取全球定位系统(英文：Global Positioning System，简称：GPS)信号，GPS信号为秒脉冲信号。
具体地，接收GPS卫星发送的信号，并转换为我们需要的GPS信号，该GPS信号为秒脉冲信号，秒脉冲信号中的一个高电平和一个低电平长度均为1S。
步骤102：获取本地参考源输出的参考信号和原子频标的压控晶振输出的频率信号。
原子频标的压控晶振输出的频率信号为现有技术中原子频标整机的输出，而不是单个压控晶振的输出，因为单个压控晶振的精度较低，即使采用本实施例中的修正技术，也难以得到精度较高的输出频率。
本地参考源可以采用H钟，具体可以选择与原子频标中压控晶振的设定频率相等的H钟，如原子频标中压控晶振的设定频率为10MHz，则可以选择10MHz的H钟作为本地参考源。
步骤103：对频率信号进行N分频，得到分频信号，N为大于1的整数。
例如，可以对频率信号进行10分频。
步骤104：采用GPS信号的秒脉冲作为参考对分频信号和参考信号中的脉冲个数进行计数，得到一秒内分频信号中的脉冲个数N1和一秒内参考信号中的脉冲个数N2，N1和N2为正整数。
具体地，采用GPS信号的秒脉冲作为参考对分频信号和参考信号中的脉冲个数进行计数，包括对分频信号的脉冲个数进行计数以及对参考信号中的脉冲进行计数两部分。
其中，对分频信号的脉冲个数进行计数可以采用如下方式进行：
当GPS信号进入高电平后且分频信号出现第一个上升沿时，开始对分频信号中的脉冲个数进行计数；
当GPS信号进入低电平后且分频信号出现第一个上升沿时，停止对分频信号中的脉冲个数进行计数，得到分频信号中的脉冲个数N1。
如图2所示，当GPS信号进入高电平后，在分频信号出现第一个上升沿A处，开始对分频信号中的脉冲个数进行计数，当GPS信号进入低电平后，在分频信号出现第一个上升沿B处，停止对分频信号中的脉冲个数进行计数。
参见图3，对参考信号的脉冲个数进行计数可以采用如下方式进行：
步骤141：将分频信号和参考信号分别送入与非门阵列的非门和与门中，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。
步骤142：当GPS信号进入高电平后且分频信号出现第一个上升沿时，开始对参考信号中的脉冲个数进行计数，并记录开始计数后第一个输出为1的与门所在列的非门个数M1，M1大于0且为偶数。
如图2所示，当GPS信号进入高电平后，在分频信号出现第一个上升沿A处，开始对参考信号中的脉冲个数进行计数。
步骤143：当GPS信号进入低电平后且分频信号出现第一个上升沿时，停止对参考信号中的脉冲个数进行计数，得到参考信号中的脉冲个数N20，并记录停止计数后第一个输出为1的与门所在列的非门个数M2，N20为正整数，M2大于0且为偶数。
如图2所示，当GPS信号进入高电平后，在分频信号出现第一个上升沿B处，停止对参考信号中的脉冲个数进行计数。
步骤144：根据检测到的非门个数M1和M2以及每个非门代表的时间t，计算开始计数时间偏差值Δt1和停止计数时间偏差值Δt2，t、Δt1和Δt2均大于0。
其中，Δt1表示对于参考信号中脉冲个数开始计数的实际时间与分频信号中脉冲个数开始计数的时间的偏差值，Δt1表示对于参考信号中脉冲个数停止计数的实际时间与分频信号中脉冲个数停止计数的时间的偏差值。从图2中可以看出，实际上对参考信号中脉冲个数进行计数的开始和结束时间，比对分频信号中脉冲个数进行计数的开始和结束时间分别晚了Δt1和Δt2，因此为了保证本实施例提供的方法计算出的修正值的精度，需要将这里的Δt1和Δt2转化为参考信号中脉冲个数。
具体地，Δt1和Δt2需要借助步骤141中提到的与非门阵列进行测量。当分频信号出现高电平后，参考信号也出现高电平时，此时与门输出为1。每个非门所代表时间是固定的，因此在步骤142和143中得到的M1和M2的值就能转化为Δt1和Δt2。
为了确保每次都能得到M1和M2的值，设计与非门阵列时，每一列的非门个数可以依次为2，4，…B，其中B的值满足B×t与参考信号一个脉冲的时间相近，B为大于0的偶数。
步骤145：根据参考信号中一个脉冲的时间长度，将Δt1和Δt2转化为参考信号中的脉冲个数N21和N22，N21和N22为正整数。
具体地，根据参考信号的频率可以计算其每个脉冲所代表的时间长度，将Δt1和Δt2除以该时间长度可得到N21和N22。
步骤146：采用N20-N21+N22计算出N2。
步骤105：根据一秒内分频信号中的脉冲个数N1和一秒内参考信号中的脉冲个数N2计算压控晶振的频率值。
具体地，步骤105可以采用下述方式实现：
采用以下公式计算压控晶振的频率值：
fx为压控晶振的频率值，f0为参考信号的频率值。
步骤106：根据压控晶振的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。
将压控修正值通过数字模拟转换器输出到原子频标的压控晶振上，从而实现原子频标输出频率修正。
本发明实施例通过采用GPS信号作为参考对原子频标的压控晶振输出的频率信号，以及本地参考源输出的参考信号在一秒内的脉冲数进行计数，根据计数结果和本地参考源的频率值计算压控晶振输出的频率信号的实际频率值，根据实际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，从而完成频率修正，在修正过程中，由于采用了具有长期稳定度的GPS信号作为参考，使得修正后的原子频标的长期稳定度得到了保证，同时本地参考源具有短期稳定度，使得修正后的原子频标的短期稳定度得到了保证。
实施例二
本发明实施例提供了一种原子频标频率修正装置，参见图4，该装置包括：
本地参考源201，用于提供参考信号；
GPS模块202，用于获取GPS信号，GPS信号为秒脉冲信号；
接收模块203，用于获取本地参考源输出的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204，用于对频率信号进行N分频，得到分频信号，N为大于1的整数；
计数模块205，用于采用GPS信号的秒脉冲作为参考对分频信号和参考信号中的脉冲个数进行计数，得到一秒内分频信号中的脉冲个数N1和一秒内参考信号中的脉冲个数N2，N1和N2为正整数；
处理模块206，用于根据一秒内分频信号中的脉冲个数N1和一秒内参考信号中的脉冲个数N2计算压控晶振的频率值；
根据压控晶振的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。
其中，原子频标的压控晶振输出的频率信号为现有技术中原子频标整机的输出，而不是单个压控晶振的输出，因为单个压控晶振的精度较低。
本地参考源可以采用H钟，具体可以选择频率与原子频标中压控晶振的预设输出频率相等的H钟，如原子频标中压控晶振的预设输出频率为10MHz，则可以选择10MHz的H钟作为本地参考源。
参见图5，在本实施例中，计数模块205可以包括：
第一计数器2051，用于当GPS信号进入高电平后且分频信号出现第一个上升沿时，开始对分频信号中的脉冲个数进行计数；
当GPS信号进入低电平后且分频信号出现第一个上升沿时，停止对分频信号中的脉冲个数进行计数，得到分频信号中的脉冲个数N1。
在本实施例中，计数模块205还可以包括：
与非门阵列2052，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，如图6所示；
第二计数器2053，用于当GPS信号进入高电平后且分频信号出现第一个上升沿时，开始对参考信号中的脉冲个数进行计数；当GPS信号进入低电平后且分频信号出现第一个上升沿时，停止对参考信号中的脉冲个数进行计数，得到参考信号中的脉冲个数N20，N20为正整数。
处理模块206，还用于将分频信号和参考信号分别送入与非门阵列的非门和与门中，当GPS信号进入高电平且分频信号出现第一个上升沿后，记录第一个输出为1的与门所在列的非门个数M1；当GPS信号进入低电平且分频信号出现第一个上升沿后，记录第一个输出为1的与门所在列的非门个数M2，M1、M2大于0且为偶数。
处理模块206，还用于根据检测到的非门个数M1和M2以及每个非门代表的时间t，计算开始计数时间偏差值Δt1和停止计数时间偏差值Δt2，t、Δt1和Δt2均大于0。
处理模块206，还用于根据参考信号中一个脉冲的时间长度，将Δt1和Δt2转化为参考信号中的脉冲个数N21和N22，N21和N22为正整数。
处理模块206，还用于采用N20-N21+N22计算出N2。
其中，计数模块205中每个子单元的具体原理及具体工作方式与实施例一中步骤141～步骤146相同，这里不再赘述。
另外，为了确保每次都能得到M1和M2的值，设计与非门阵列时，每一列的非门个数可以依次为2，4，…B，其中B的值满足B×t与参考信号一个脉冲的时间相近，B为大于0的偶数。
在本实施例中，处理模块206，用于采用以下公式计算压控晶振的频率值：
fx为压控晶振的频率值，f0为参考信号的频率值。
进一步地，本地参考源可以为频率为10MHZ的H钟。
本发明实施例通过采用GPS信号作为参考对原子频标的压控晶振输出的频率信号，以及本地参考源输出的参考信号在一秒内的脉冲数进行计数，根据计数结果和本地参考源的频率值计算压控晶振输出的频率信号的实际频率值，根据实际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，从而完成频率修正，在修正过程中，由于采用了具有长期稳定度的GPS信号作为参考，使得修正后的原子频标的长期稳定度得到了保证，同时本地参考源具有短期稳定度，使得修正后的原子频标的短期稳定度得到了保证。
实施例三
本发明实施例提供了一种原子频标，参见图7，该原子频标包括：压控晶振301、电子线路302、物理单元303及如实施例二所述的原子频标频率修正装置304。
本发明实施例通过采用GPS信号作为参考对原子频标的压控晶振输出的频率信号，以及本地参考源输出的参考信号在一秒内的脉冲数进行计数，根据计数结果和本地参考源的频率值计算压控晶振输出的频率信号的实际频率值，根据实际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，从而完成频率修正，在修正过程中，由于采用了具有长期稳定度的GPS信号作为参考，使得修正后的原子频标的长期稳定度得到了保证，同时本地参考源具有短期稳定度，使得修正后的原子频标的短期稳定度得到了保证。
需要说明的是：上述实施例提供的原子频标频率修正装置在修正原子频标输出频率时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的原子频标频率修正装置与原子频标频率修正方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种原子频标频率修正方法，其特征在于，所述方法包括：
获取GPS信号，所述GPS信号为秒脉冲信号；
获取本地参考源输出的参考信号和原子频标的压控晶振输出的频率信号；
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；
采用所述GPS信号的秒脉冲作为参考对所述分频信号和所述参考信号中的脉冲个数进行计数，得到一秒内所述分频信号中的脉冲个数N1和一秒内所述参考信号中的脉冲个数N2，N1和N2为正整数；
根据一秒内所述分频信号中的脉冲个数N1和一秒内所述参考信号中的脉冲个数N2计算所述压控晶振的频率值；
根据所述压控晶振的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所述压控晶振上；
所述采用所述GPS信号的秒脉冲作为参考对所述分频信号和所述参考信号中的脉冲个数进行计数，包括：
当所述GPS信号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信号进入低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。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用所述GPS信号的秒脉冲作为参考对所述分频信号和所述参考信号中的脉冲个数进行计数，包括：
将所述分频信号和所述参考信号分别送入与非门阵列的非门和与门中，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；
当所述GPS信号进入高电平后且所述分频信号出现第一个上升沿时，开始对所述参考信号中的脉冲个数进行计数，并记录开始计数后第一个输出为1的与门所在列的非门个数M1，M1大于0且为偶数；
当所述GPS信号进入低电平后且所述分频信号出现第一个上升沿时，停止对所述参考信号中的脉冲个数进行计数，得到所述参考信号中的脉冲个数N20，并记录停止计数后第一个输出为1的与门所在列的非门个数M2，N20为正整数，M2大于0且为偶数；
根据检测到的非门个数M1和M2以及每个非门代表的时间t，计算开始计数时间偏差值Δt1和停止计数时间偏差值Δt2，t、Δt1和Δt2均大于0；
根据所述参考信号中一个脉冲的时间长度，将所述Δt1和Δt2转化为所述参考信号中的脉冲个数N21和N22，N21和N22为正整数；
采用N20-N21+N22计算出N2。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据一秒内所述分频信号中的脉冲个数N1和一秒内所述参考信号中的脉冲个数N2计算所述压控晶振的频率值，包括：
采用以下公式计算所述压控晶振的频率值：
<mrow>
<msub>
<mi>f</mi>
<mi>x</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>f</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
<mo>&times;</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>N</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<msub>
<mi>N</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
</mfrac>
<mo>;</mo>
</mrow>
fx为所述压控晶振的频率值，f0为所述参考信号的频率值。
4.一种原子频标频率修正装置，其特征在于，所述装置包括：
本地参考源，用于提供参考信号；
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，用于采用所述GPS信号的秒脉冲作为参考对所述分频信号和所述参考信号中的脉冲个数进行计数，得到一秒内所述分频信号中的脉冲个数N1和一秒内所述参考信号中的脉冲个数N2，N1和N2为正整数；
处理模块，用于根据一秒内所述分频信号中的脉冲个数N1和一秒内所述参考信号中的脉冲个数N2计算所述压控晶振的频率值；
根据所述压控晶振的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；
所述计数模块包括：
第一计数器，用于当所述GPS信号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信号进入低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。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述计数模块还包括：
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；
第二计数器，用于当所述GPS信号进入高电平后且所述分频信号出现第一个上升沿时，开始对所述参考信号中的脉冲个数进行计数；当所述GPS信号进入低电平后且所述分频信号出现第一个上升沿时，停止对所述参考信号中的脉冲个数进行计数，得到所述参考信号中的脉冲个数N20，N20为正整数；
所述处理模块，还用于将所述分频信号和所述参考信号分别送入与非门阵列的非门和与门中，当所述GPS信号进入高电平且所述分频信号出现第一个上升沿后，记录第一个输出为1的与门所在列的非门个数M1；当所述GPS信号进入低电平且所述分频信号出现第一个上升沿后，记录第一个输出为1的与门所在列的非门个数M2，M1、M2大于0且为偶数；
所述处理模块，还用于根据检测到的非门个数M1和M2以及每个非门代表的时间t，计算开始计数时间偏差值Δt1和停止计数时间偏差值Δt2，t、Δt1和Δt2均大于0；
所述处理模块，还用于根据所述参考信号中一个脉冲的时间长度，将所述Δt1和Δt2转化为所述参考信号中的脉冲个数N21和N22，N21和N22为正整数；
所述处理模块，还用于采用N20-N21+N22计算出N2。
6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述处理模块，用于采用以下公式计算所述压控晶振的频率值：
<mrow>
<msub>
<mi>f</mi>
<mi>x</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<msub>
<mi>f</mi>
<mn>0</mn>
</msub>
<mo>&times;</mo>
<mfrac>
<msub>
<mi>N</mi>
<mn>1</mn>
</msub>
<msub>
<mi>N</mi>
<mn>2</mn>
</msub>
</mfrac>
<mo>;</mo>
</mrow>
fx为所述压控晶振的频率值，f0为所述参考信号的频率值。
7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述本地参考源为频率为10MHZ的H钟。
8.一种原子频标，包括：压控晶振、电子线路和物理单元，其特征在于，所述原子频标还包括：如权利要求4-7任一项所述的原子频标频率修正装置。
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