原子钟模型和频率稳定度分析方法

• 作者: 伍贻威 杨斌 王茂磊 肖胜红
• 来源期刊: 武汉大学学报（信息科学版）
• 学科: 地球科学
• 关键词: 原子钟 时差模型 频率稳定度 Allan偏差 Kalman滤波器
• 年，卷（期）: 2019,（8）
• 所属期刊栏目: 学术论文
• 页码范围: 1226-1232
• 页数: 7页
• 分类号: P228
• 语种: 中文
• DOI: 10.13203/j.whugis20180058

摘要

首先给出典型的原子钟时差观测量模型,包括确定性部分(时差、频差、线性频漂和周期性波动项)、随机性部分(即原子钟噪声)和观测噪声;分析了各分量对应的Allan偏差的表达式.针对部分文献对Kalman滤波器估计原子钟状态原理描述不清晰的问题,描述了原子钟随机微分方程模型和各物理量的含义,从最优估计和低通滤波器两个角度阐述其原理.针对观测噪声过大、存在周期性波动等原因造成无法准确估计原子钟噪声强度的情况,提出了综合Kalman滤波器状态估计结果和Allan偏差图,估计原子钟噪声和观测噪声强度的方法;提出了3种不同的估计线性频漂幅度的方法,并通过实测数据相互验证;针对周期性波动在时差中不明显的问题,结合原子钟随机微分方程模型,提出了综合Kalman滤波器状态估计的结果和对数Allan偏差图估计周期性波动周期和幅度的方法.对两台国产氢钟的实测数据进行了验证,证明该方法物理原理清晰,操作简便易行,具有实用性.通过该方法可以外推得到所有平滑时间的Allan偏差估计值.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王茂磊		8	6	1.0	2.0
2	肖胜红		9	5	2.0	2.0
3	伍贻威		5	9	2.0	3.0
4	杨斌		1	0	0.0	0.0