CN113108825B - 原子钟误差测量校对方法及误差测量校对仪 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种原子钟误差测量校对方法及误差测量校对仪，该原子钟误差测量校对方法包括：依次连接的被测原子钟、原子钟误差校对仪和原子钟误差测量仪；被测原子钟输出的信号接入原子钟误差校对仪中，消除被测原子钟的频率误差，原子钟误差校对仪输出的信号作为原子钟误差测量仪的一路输入信号，基准原子钟信号源发出的标准原子钟信号，作为原子钟误差测量仪的另一路输入信号；两路输入信号在原子钟误差测量仪的正弦波函数和差化积模块中完成叠加求和运算，并转化成调幅载波形式信号，输出含有被测原子钟信号的误差值，然后利用多谱勒效应消除被测原子钟误差。本发明实现了快速、简便、高效测量消除原子钟误差，达到提高原子钟计时精度的目的。
Description
技术领域
本发明属于原子钟误差测量及校对领域，具体涉及一种原子钟误差测量校对方法及误差测量校对仪。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
随着科学技术的快速发展，计算机、物联网设备、通信设备、测量设备和计时器等设备的时钟信号的精确度要求越来越高，时钟频率也随之提高，特别是专业计时器的信号源已从低频电子信号逐步发展到高频、超高频、特高频、微波以及光波频率。计时器有机械钟、电子钟、原子钟。原子钟又分銣原子钟、铯原子钟、铝原子钟。精度逐步提高、频率也逐步提高。
尽管原子钟精度已经非常高，误差已经非常小。随着高科技、精密测量、精准打击等要求。希望原子钟误差进一步缩小，精度进一步提高。我们国家原子钟目前测量精度约为10-13、10-14的精度。而美国则达到10-15，精度比我国高一个数量级。因此原子钟误差还有缩小的空间与可能性。
当频率提高到一定程度，组成计时器的各个部件都会受到高频率的影响，构成的时钟系统也存在系统误差，系统误差通常需要采取补偿的方式才能确保其输出的结果准确可用，例如解决原子钟误差的补偿技术，在原子钟误差在补偿之前，必须能够快速、方便测量到原子钟的误差值，然后才能补偿。而目前，原子钟信号精度越来越高，测量其误差值的设备精度要求随之提高，如何快速、简便、有效对原子钟误差测量、校对，目前的技术无法满足要求。
发明内容
为了解决上述背景技术中存在的至少一项技术问题，提出了一种原子钟误差测量校对方法及误差测量校对仪，本发明输入标准原子钟信号和被测原子钟信号，利用和差化积仪完成调幅模式，使得振幅被调制，检出包络波，经倍频后测量原子钟信号的误差值。利用多普勒效应消除原子钟误差，达到校对原子钟的目标，实现提高原子钟精度的目标。
根据一些实施例，本发明采用如下技术方案：
本发明的第一个方面提供了一种原子钟误差测量校对仪。
一种原子钟误差测量校对仪，包括：依次连接的被测原子钟、原子钟误差校对仪和原子钟误差测量仪；被测原子钟输出的信号接入原子钟误差校对仪中，原子钟误差校对仪输出的信号作为原子钟误差测量仪的一路输入信号，
所述原子钟误差测量仪包括：
基准原子钟信号输入端，用于接收标准原子钟输出的标准时钟信号；所述标准时钟信号为原子钟误差测量仪的另一路输入信号；
正弦波函数和差化积模块，连接基准原子钟信号输出端和原子钟误差校对仪的输出端，用于接收标准原子钟信号和被测原子钟信号，完成叠加求和运算，并转化为乘积形式，输出含有被测原子钟信号误差值的被调制包络波信号；
检波模块：连接正弦波函数和差化积模块，所述检波模块含有被测原子钟误差的被调制形式的载波中，把误差值检出。
倍频模块：连接检波模块，检波得到的频率仅是误差值的一半，倍频后还原出被测原子钟与标准时钟的频率差值。
显示模块，连接倍频模块，用于接收原子钟信号的误差值并显示。
其中原子钟误差校对仪：为了便于校对操作，该原子钟误差校对仪连接在被测原子钟与原子钟误差测量仪之间。也就是被测量并校对的原子钟，它的输出信号接入原子钟误差校对仪。原子钟误差校对仪的输出信号再接入原子钟误差测量仪的被测输入端。原子钟误差校对仪的作用就是消除被测原子钟的频率误差，提高被测原子钟的精度。输出校对好的原子钟时钟信号。
校对过程：被测量并校对的原子钟的时钟信号，接入原子钟误差校对仪，原子钟误差校对仪的输出信号接入原子钟误差测量仪。根据测量结果，调整校对仪上电机转动方向、转速。显示器上包络波周期被拉长，直到满足精度要求。让电机转动方向、转速固定。
误差测量仪完成任务，可以停止运行。校对完成。校对好的原子钟与校对仪一起进入正常运行状态。
本发明的第二个方面提供了一种原子钟误差测量校对方法。
原子钟误差测量校对方法，包括：依次连接的被测原子钟、原子钟误差校对仪和原子钟误差测量仪；
被测原子钟输出的信号接入原子钟误差校对仪中，消除被测原子钟的频率误差，原子钟误差校对仪输出的信号作为原子钟误差测量仪的一路输入信号，基准原子钟信号源发出的标准原子钟信号，作为原子钟误差测量仪的另一路输入信号；两路输入信号在原子钟误差测量仪的正弦波函数和差化积模块中完成叠加求和运算，并转化成调幅载波形式信号，输出含有被测原子钟信号的误差值，然后利用多谱勒效应消除被测原子钟误差。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明利用调幅广播机理实现原子钟误差的精密测量，测量精度高、测量成本低、易操作，且稳定性高。
本发明能够快速、便捷测量原子钟误差、并校对误差，提高原子时钟的计时精度。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1是本发明一个或多个实施例提供的原子钟频率信号误差测量仪和差化积模块原理图；
图2(a)本发明一个或多个实施例提供的调幅广播信号调制原理中载波的波形图；
图2(b)本发明一个或多个实施例提供的调幅广播信号调制原理中调制信号的波形图；
图2(c)本发明一个或多个实施例提供的调幅广播信号调制原理中载波和调制信号相乘后的波形图；
图3(a)是本发明一个或多个实施例提供的利用调幅测量原子钟信号频率误差中标准原子钟信号的波形图；
图3(b)是本发明一个或多个实施例提供的利用调幅测量原子钟信号频率误差中被测原子钟信号的波形图；
图3(c)是本发明一个或多个实施例提供的利用调幅测量原子钟信号频率误差中和差化积仪输出的波形图；
图4是本发明原子钟误差测量校对仪工作原理图；
图5是本发明原子钟误差测量校对仪组成框图；
图6是本发明实施例中所提校对仪的原理图；
图7本发明原子钟误差测量校对过程设备连接框图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
正如背景技术中所描述的，原子钟信号频率提高到一定程度，组成计时器的各个部件都会产生影响，构成的系统也存在系统误差。例如《基于多普勒效应的提高原子钟精度的实验装置及方法》中解决原子钟误差的补偿技术方案，原子钟误差在补偿之前，必须能够快速、方便测量到原子钟的误差，然后才能补偿。
多普勒效应：多普勒效应Doppler effect是为纪念奥地利物理学家及数学家克里斯琴·约翰·多普勒(Christian Johann Doppler)而命名的，他于1842年首先提出了这一理论。多普勒效应的内容为：物体辐射的波长因为波源和观测者的相对运动而产生变化。多普勒效应指出，波在波源移向观察者接近时接收频率变高，而在波源远离观察者时接收频率变低。利用上述变化机理可以微调原子钟信号频率，消除误差，提高原子钟精度的目的。
以下实施例的目的是提供原子钟误差测量校对仪及校对方法，其结构简单且能够显著提高原子钟信号误差的测量精度。
实施例一
如图4-5、7所示，本实施例提供了一种原子钟误差测量校对仪。
一种原子钟误差测量校对仪，包括：依次连接的被测原子钟、原子钟误差校对仪和原子钟误差测量仪；被测原子钟输出的信号接入原子钟误差校对仪中，原子钟误差校对仪输出的信号作为原子钟误差测量仪的一路输入信号，
所述原子钟误差测量仪包括：
基准原子钟信号输入端，用于接收标准原子钟输出的标准时钟信号；所述标准时钟信号为原子钟误差测量仪的另一路输入信号；
正弦波函数和差化积模块，连接基准原子钟信号输出端和原子钟误差校对仪的输出端，用于接收标准原子钟信号和被测原子钟信号，完成叠加求和运算，并转化为乘积形式，输出含有被测原子钟信号误差值的被调制包络波信号；
检波模块：连接正弦波函数和差化积模块，所述检波模块含有被测原子钟误差的被调制形式的载波中，把误差值检出。
倍频模块：连接检波模块，检波得到的频率仅是误差值的一半，倍频后还原出被测原子钟与标准时钟的频率差值。
显示模块，连接倍频模块，用于接收原子钟信号的误差值并显示。
其中，正弦波函数和差化积模块的作用：输入两路原子钟信号，输出乘积模式的电信号，完成调幅模式，振幅被调制，出现包络波。包络波的频率是两个输入频率的均值，振幅变化的包络波变化频率是两个输入波差值的一半，波形式与调幅广播的已调制波雷同。
原子钟误差消除即校对仪：消除频率误差，提高被测原子钟的精度。输出校对好原子钟时钟信号。
其中原子钟误差大小，利用多普勒效应改变原子钟发射源、与测量点之间的距离，移动的速度来消除这种非常微小的频率误差。达到校对原子钟的目标。校对装置设计成圆环状，测量探头在环上滑动，滑动的速率正好与多普勒效应匹配。如果被测原子钟频率比标准频率小一点，用测量探头接近原子钟信号源的滑动，速率正好补偿其误差。如果原子钟频率比标准频率高一点。让测量探头远离原子钟信号源，滑动速率正好补偿其偏差。达到提高原子钟误差的目标。
作为一种或多种实施方式，在基准信号输入端与正弦波函数和差化积模块之间设有第一放大器，第一放大器用于接收标准原子钟信号，并对标准原子钟信号给予线性放大，振幅放大，电流放大及功率放大。
作为一种或多种实施方式，在原子误差校对仪与正弦波函数和差化积模块之间设有第二放大器，所述第二放大器用于接收被测原子钟信号，并对被测原子钟信号给予线性放大，振幅放大，电流放大及功率放大。
作为一种或多种实施方式，所述正弦波函数和差化积模块与显示模块之间依次设有检波模块和倍频模块。
作为一种或多种实施方式，所述检波模块连接正弦波函数和差化积模块和倍频模块，用于接收和差化积模块转换成的调幅波，并去掉载波信号，检出包络波。
作为一种或多种实施方式，所述倍频模块连接检波模块和显示模块，用于接收包络波，完成频率的放大。
作为一种或多种实施方式，所述显示模块，用于接收包络波，显示包络波的频率、标准原子钟频率、被测原子钟频率以及被测原子钟的误差值。
实施例二
本实施例提供了一种原子钟误差测量校对方法。
原子钟误差测量校对方法，包括：依次连接的被测原子钟、原子钟误差校对仪和原子钟误差测量仪；
被测原子钟输出的信号接入原子钟误差校对仪中，消除被测原子钟的频率误差，原子钟误差校对仪输出的信号作为原子钟误差测量仪的一路输入信号，基准原子钟信号源发出的标准原子钟信号，作为原子钟误差测量仪的另一路输入信号；两路输入信号在原子钟误差测量仪的正弦波函数和差化积模块中完成叠加求和运算，并转化成调幅载波形式信号，输出含有被测原子钟信号的误差值，然后利用多谱勒效应消除被测原子钟误差。
作为一种或多种实施方式，在标准原子钟信号输入正弦波函数和差化积模块之前，标准原子钟信号经过线性放大，振幅放大，电流放大以及功率放大；在被测原子钟信号输入正弦波函数和差化积模块之前，被测原子钟信号经过线性放大，振幅放大，电流放大以及功率放大。
作为一种或多种实施方式，调幅波经包络检波后的包络波，经过频率放大后，得到被测原子钟的误差值。
原子钟误差消除即校对方法：消除频率误差，提高被测原子钟的精度。输出校对好原子钟时钟信号。
其中原子钟误差大小，利用多普勒效应改变原子钟发射源、与测量点之间的距离，移动的速度来消除这种非常微小的频率误差。达到校对原子钟的目标。校对装置设计成圆环状，测量探头在环上滑动，滑动的速率正好与多普勒效应匹配。如果被测原子钟频率比标准频率小一点，用测量探头接近原子钟信号源的滑动，速率正好补偿其误差。如果原子钟频率比标准频率高一点。让测量探头远离原子钟信号源，滑动速率正好补偿其偏差。达到提高原子钟误差的目标。
如图1-3所示，标准原子钟信号源信号：作为时间定标的、或者说时间衡量标准的时间信号源，提供时间标准信号，以此信号的时间作为时间标准。
x＝Asin(wt-a) (1)
上式中：x--时间标准的原子钟信号，认为正弦波，A--标准原子钟信号的振幅，W--标准原子钟信号的角频率，t--时间，a--标准原子钟信号的初始相位角。
标准原子钟信号经锁存放大后传输给后续的和差化积仪完成计算。
由被测原子钟的信号源提供被测信号：接收被测原子钟信号。
y＝Bsin(wt-vt-b) (2)
上式中：y--被测原子钟信号，B--被测原子钟信号的振幅，w--被测原子钟信号的频率，v--与标准信号源的误差值，b--被测原子钟信号的初始相位角。
被测原子钟信号同样经锁存放大后传输给后续的和差化积仪完成计算。
两路信号输入和差化积完成叠加求和运算，并转化为乘积形式，输出调制波，具体为：
原理依据：三角函数的和差化积公式：
sina+sinb＝2sin((a+b)/2)*cos((a-b)/2) (3)
输入两路信号x，y完成和差化积功能：
x+y＝2cos(vt/2+(b-a)/2)*sin(wt-vt/2-(a+b)/2) (4)
和差化积后获得调制波，调制波中包含的包络波的周期就是振幅变化的周期，在调幅广播中，调幅的包络波就是语音信号，既被发送的信号。本实施例利用调幅广播机理实现原子钟误差的精密测量，包络波的周期、频率就是原子钟信号误差值的二分之一。
检波：接受调制波，检出包络波，去掉载波信号。检波过程在调幅广播信号的接收端，是普通收音机常用的技术。这里将检波过程应用在测量原子钟信号误差的过程中。
倍频：由于振幅变化的包络波只反映频率衰减值的一半。因此需要还原频率，倍频仪完成频率乘2的作用。
显示：显示处理后信号结果：频率、误差值、标准原子钟频率、被测原子钟频率，以及被测原子钟的误差值。
本实施例证明了可以利用调幅广播的机理实现对原子钟信号频率误差值的测量，能够应用在大型、先进设备的原子钟信号误差测量：如服务器、大型计算机及通信设备等，或是原子钟以及民用原子钟的误差测量。
在获得被测原子钟的误差值后，利用该误差值完成原子钟信号的补偿。例如《基于多普勒效应的提高原子钟精度的实验装置及方法》中提出的：
如图6所示，校对仪：若原子钟电磁波源输出的频率大于基准电磁波原子钟的频率，则原子钟电磁波源不动，测量探头沿圆形微波传输通道远离原子钟电磁波源，即沿顺时针方向在频率微调换滑动，由于多普勒效应，使接收到的频率比波源频率低；如果速度适当，正好抵消波源频率偏高基准原子钟信号，接收到的电磁波信号频率比波源更接近基准原子钟频率，计时精度得到提高。
若原子钟电磁波源输出的频率小于基准电磁波原子钟的频率，则原子钟电磁波源不动，针对于图6的设计，测量探头沿圆形微波传输通道靠近原子钟电磁波源，即沿逆时针方向在频率微调环上滑动，接近波源。由于多普勒效应，接收到的频率比波源频率高；如果速度适当，正好抵消波源频率偏低的基准原子钟信号，接收到的电磁波信号频率比波源更接近基准原子钟频率，计时精度得到提高。
由于调幅的包络波的周期、频率只能反映被测原子钟频率与标准时钟的误差。正误差、负误差不能反映。换句话讲：该方法只能测量到时钟误差值。但是，钟表是快、是慢，不能区别！
因此，针对于图6的设计，校对时要灵活与显示结果配合，确定正误差、还是负误差。
校对原理：利用多普勒效应：时钟快了，也就是频率高了。测量点远离信号源，降低时钟频率。达到校对的目的。时钟慢了，就是频率低了，测量点接近信号源，提高频率。达到校对时钟的目的。
校对操作过程如图7所示：
校对过程设备连接：被测原子钟的时钟信号，接入校对仪，校对仪的输出信号接入误差测量仪。根据测量结果，调整校对仪上电机转动方向、转速。电机转动带动测量探头，使探头在频率微调环上滑动。显示器上包络波周期被拉长，直到满足精度要求。让电机转动方向、转速固定。
显示器随时显示误差的周期、频率。校对电机带动探头指针按顺时钟转动。如果显示器上包络波的周期拉长，频率降低。说明校对正确。误差正在缩小(说明：原子钟频率比标准时钟高一点，探头远离信号源。多普勒效应使接收到的信号)。直到包络波的周期很长，频率很低。达到时钟的精度要求。校对完成。电机转动速度固定。
显示器随时显示误差的周期、频率。校对电机带动探头指针按顺时钟转动。如果显示器上包络波的周期缩小，频率升高。说明校对不正确。误差正在扩大。说明时钟快，顺时钟调整，钟表更快。这时让电机停止运转，让电机按逆时钟转动，显示器上包络波的周期拉长，频率降低。说明校对正确，误差正在缩小。直到包络波的周期很长，频率很低，达到时钟的精度要求。校对完成。电机转动速度固定。
原子钟误差可能是多方面因素影响：如系统、源、季节、引力、环境、温度等。原子钟误差可以经常测量、然后校对。提高原子钟的精度。
显示仪：几种显示模式(1)显示原子钟的波形图。(2)标准原子钟时钟正弦波、与被测原子钟的正弦波叠加后的包络波。(3)显示原子钟与标准时钟的误差频率波形图。
包络波的周期为标准原子钟信号频率与被测原子钟信号频率的差值一半，该差值为原子钟信号的误差值的一半。
校对完成后，误差测量仪可以停止运行。标准原子钟信号源可以撤离。但是校对仪始终与被校对的原子钟一起工作，才能达到提高其计量时间精度的目标，即校对好的原子钟与校对仪一起匹配进入正常运行状态--高精度的测量时间状态。一旦离开校对仪，原子钟的误差又恢复到校对前的状态。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。
Claims (4)
1.原子钟误差测量校对仪，其特征在于，包括：依次连接的被测原子钟、原子钟误差校对仪和原子钟误差测量仪；被测原子钟输出的信号接入原子钟误差校对仪中，原子钟误差校对仪输出的信号作为原子钟误差测量仪的一路输入信号，
所述原子钟误差测量仪包括：
基准原子钟信号输入端，用于接收标准原子钟输出的标准时钟信号；所述标准时钟信号为原子钟误差测量仪的另一路输入信号；
在基准信号输入端与正弦波函数和差化积模块之间设有第一放大器，所述第一放大器用于接收标准原子钟信号，并对标准原子钟信号给予线性放大，振幅放大，电流放大及功率放大；
在原子钟误差校对仪与正弦波函数和差化积模块之间设有第二放大器，所述第二放大器用于接收被测原子钟信号，并对被测原子钟信号给予线性放大，振幅放大，电流放大及功率放大；
正弦波函数和差化积模块，连接基准原子钟信号输出端和原子钟误差校对仪的输出端，用于接收标准原子钟信号和被测原子钟信号，完成叠加求和运算，并转化为乘积形式，输出含有被测原子钟信号误差值的被调制包络波信号；
检波模块：连接正弦波函数和差化积模块，所述检波模块用于去掉被调制包络波信号中的载波信号，把误差值检出；
倍频模块：连接检波模块，检波得到的频率仅是误差值的一半，倍频后还原出被测原子钟与标准时钟的频率差值；
显示模块，连接倍频模块，用于接收原子钟信号的误差值并显示。
2.根据权利要求1所述的原子钟误差测量校对仪，其特征在于，所述倍频模块连接检波模块与显示模块，用于接收包络波，完成频率的放大。
3.根据权利要求2所述的原子钟误差测量校对仪，其特征在于，所述显示模块，用于接收包络波，显示包络波的频率、标准原子钟频率、被测原子钟频率以及被测原子钟的误差值。
4.原子钟误差测量校对方法，其特征在于，包括：依次连接的被测原子钟、原子钟误差校对仪和原子钟误差测量仪；
被测原子钟输出的信号接入原子钟误差校对仪中，消除被测原子钟的频率误差，原子钟误差校对仪输出的信号作为原子钟误差测量仪的一路输入信号，基准原子钟信号源发出的标准原子钟信号，作为原子钟误差测量仪的另一路输入信号；两路输入信号在原子钟误差测量仪的正弦波函数和差化积模块中完成叠加求和运算，并转化成调幅载波形式信号，输出含有被测原子钟信号的误差值，然后利用多谱勒效应消除被测原子钟误差；
在标准原子钟信号输入正弦波函数和差化积模块之前，标准原子钟信号经过线性放大，振幅放大，电流放大以及功率放大；
在被测原子钟信号输入正弦波函数和差化积模块之前，被测原子钟信号经过线性放大，振幅放大，电流放大以及功率放大；
调幅波经包络检波后的包络波，经过频率放大后，得到被测原子钟的误差值。
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|---|---|---|---|---|
| CN102566410A (zh) * | 2012-02-16 | 2012-07-11 | 北京华力创通科技股份有限公司 | 基于卫星授时的对本地时钟进行校准的方法和装置 |
| CN106940399A (zh) * | 2017-02-21 | 2017-07-11 | 江汉大学 | 基于原子钟的时间频率评估装置 |
Family Cites Families (11)
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|---|---|---|---|---|
| JP2741336B2 (ja) * | 1993-11-26 | 1998-04-15 | エヌ・ティ・ティ移動通信網株式会社 | 帯域拡散信号受信機の周波数誤差補正装置 |
| CN100516898C (zh) * | 2007-03-13 | 2009-07-22 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种高精度时钟检测方法及检测装置 |
| US20090129208A1 (en) * | 2009-01-28 | 2009-05-21 | Weiss Kenneth P | Apparatus, system and method for keeping time |
| US8825170B2 (en) * | 2010-10-29 | 2014-09-02 | Medtronic, Inc. | Low-power system clock calibration based on a high-accuracy reference clock |
| CN105182273A (zh) * | 2015-09-08 | 2015-12-23 | 中国电力科学研究院 | 一种检定流水线时间量值的校准系统 |
| CN105680857B (zh) * | 2016-01-06 | 2018-08-14 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 原子钟的实时误差补偿方法 |
| IL252684A0 (en) * | 2017-06-05 | 2017-09-03 | Yeda Res & Dev | Atomic combination clock |
| CN110045338A (zh) * | 2018-01-16 | 2019-07-23 | 镇江雷森低空探测系统有限公司 | 基于希尔伯特变换的幅相误差估计与校正方法 |
| CN109239640B (zh) * | 2018-07-04 | 2021-12-10 | 国网浙江宁波市奉化区供电有限公司 | 基于平均差值的电表时钟校正方法 |
| CN108988975B (zh) * | 2018-07-04 | 2020-06-19 | 国网浙江宁波市奉化区供电有限公司 | 用于电表时钟的校正方法和装置 |
| CN109188888B (zh) * | 2018-08-16 | 2020-09-29 | 山东师范大学 | 基于多普勒效应的提高原子钟精度的实验装置及方法 |
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Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN102566410A (zh) * | 2012-02-16 | 2012-07-11 | 北京华力创通科技股份有限公司 | 基于卫星授时的对本地时钟进行校准的方法和装置 |
| CN106940399A (zh) * | 2017-02-21 | 2017-07-11 | 江汉大学 | 基于原子钟的时间频率评估装置 |
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