ConnorWinfield晶振GPS应用产品介绍

ConnorWinfield晶振基于GPS的WIMAX定时和同步解决方案：

随着最近WiMax无线宽带解决方案的普及 对于家庭和企业，最优秀、最有前途的WiMax设备提供商 正忙于研究和实施最新的可用技术 他们的下一代产品，网络设备晶振，能够在竞争中稳步前进 不断发展且利润丰厚的宽带市场，WiMax设备设计人员需要经济高效且应用就绪的时序/频率 设备来满足他们苛刻的市场需求。

在不太遥远的过去，工程师和负责人都面临着这样的困境 因为有许多不同的组件解决方案，所以有些复杂 需要在整个产品中进行充分的时序实施。稳定性， 与系统时序相关的容差、保持和相位噪声问题破坏了end 产品从设计的许多不同点。组件的多样性和 工程师无法创建完全集成的最终产品设计，这几乎是不可能的 减少BOM数量，节省昂贵的高端组件成本。

如何选择合适的计时解决方案：

固定设备和移动基站采用复杂定时解决方案的时代已经过去显然结束了。各种各样的现成且经济实惠的全球定位系统 时序和同步解决方案封装了 设备定时和同步设计的复杂性 越来越小的包装，进口贴片晶振。

虽然现在可以将UTC计时精度控制在 纳秒以极其合理的价格，特别是 必须注意整个系统的规格。一个合适的计时解决方案满足所有设备要求 和定价预期。如果指定了定时解决方案 不恰当的是，结果要么是最终产品 运作不如预期，或者定价不正确。为了理解时间和 可用的同步选择，首先必须了解系统规范。

信息传输需要信息比特的一致排序，以便 实现无错传输和接收。无差错传输的基础是 同步传输环境。良好同步传输的关键在于 同步参考架构和规范。同样重要的是正确的应用 以及对同步要求的理解。时域(相位)参考提供了这一点 基础。此外，无线信息传输网络需要维护 适当的信道间隔和一致的工作频率 相邻信道传输，以便被听到。频域参考 提供保持精确通道分离和接收器选择性的方法。

许多COTS GPS设备提供非常适合的时间和频率参考输出 针对WiMax应用。使用这样的设备允许独立于任何 回程传输方案或有线网络复杂性。同时生成 高质量、低成本的单一时间、时间和频率基准 source简化基站设计并降低成本。

精确导航：

相位(1PPS)和频率(10 MHz)同时产生，确保基准电压 追踪到GPS时间刻度，并最终追踪到UTC时间刻度，时间精度为 通常小于15纳秒rms，频率精度为1e-12τ= 24小时MVAR。它是 有助于理解基于GPS时间的时间和频率参考的来源 参考文献。时间和位置密切相关。

精确导航只有在精确时间可用的情况下才是可能的。知道你在哪里 你一定知道现在几点了。你越了解时间，石英晶振能越精确确定你的位置。GPS接收机使用直接应用的原理 三角测量来确定它们在空间(X、Y和Z方向)和时间(t GPS)上的位置 时间刻度)。要从至少3颗卫星(求解X、Y和t)或4颗卫星获得这些信息 卫星，或者更多，(求解X，Y，Z，t)。

时间和频率恢复/生成：

GPS接收机的时间和频率恢复/生成使用传统的时钟恢复 在某种程度上非常规的时间和频率参考实现中的技术。A GPS接收器提取或求解GPS来自卫星信号集合的时间 它限定了例如载波噪声比， 卫星方位角、星座几何形状， 等等。为了每秒产生一个精确的脉冲 秒与GPS时标一致 接收机可以在“正确的”时间根据 最新的GPS解决方案；或者在正确的点选通来自本地系统时钟的脉冲 对应于最近解决方案时间的时间。在任一情况下，脉冲和 1PPS序列通常基于GPS时间解决方案的准确性和稳定性 以及本地时钟的准确性和稳定性。

精确的频率生成有点复杂。因为没有内在的， 从GPS导航晶振解决方案中恢复的频率，频率必须通过 FLL或更常见的锁相环。使用1PPS参考脉冲群和*非常低的 具有最小峰化的带宽低通滤波器设计(通常为几赫兹到几兆赫), 输出参考频率，其速率可以从几十赫兹变化到20 MHz(用户 命令可选)作为来自接收器的方波输出产生。

在某些情况下，经过训练的NCO是基准频率输出的来源。因为 固有的NCO频率量化限制以及本地时钟漂移和稳定性 限制，参考频率可能包含显著的边带伪像 RF载波产生应用中必须过滤的相位噪声元素。

GPS时间和频率接收器的输出是精确的，并且相位与对齐 GPS时标。GPS时标与UTC时标一致，但有所不同 - GPS是一个连续的时标，没有闰秒或时间间断。UTC是一个 天文上固定的时间刻度，保持+/-1秒的周期性调整 与地球自转同步

与1PPS信息一起使用的UTC时刻时间戳的生成很容易 直接使用GPS卫星数据中提供的信息。锁相 以1PPS为基准的频率可确保密切跟踪周期相位时间 参考的连续频率相位信息。

了解1PPS和频率参考信号：

了解1PPS和频率的特征可能会有所帮助 参考，以便更全面地了解系统中每个组件的正确用法 应用程序。

在1PPS信号的情况下，很明显，在1 Hz以上的速率下，该信号上的信息 不存在。因此，我们使用标准来查看时域中的信号特征 MVAR分析。很明显，方差图显示了 绝对时间基准的输出与预期一致，有中间偏差 根据由滤波器设计引起的不同观察时间的直线幅度 以及卫星轨道动力学、传播路径、接收器 下变频器、卡尔曼滤波器和脉冲发生器误差。

在频率参考信号的情况下-在这种情况下是10 MHz参考输出- 因为我们更喜欢使用频率基准作为基站的导频基准 站射频载波生成，我们发现从PSD的角度研究它更有用。 漂移带高端(1 Hz至10Hz)和低端的明显特征 抖动频带的可由低通滤波器转折频率设置。

使用亚赫兹滤波器可以实现非常低的抖动和低漂移性能 范围。然而，这种性能要求石英晶体振荡器具有非常高的稳定性和纪律性； 通常是OCXO或非常高质量的TCXO。打开低通滤波器的带宽 在一定程度上缓解了这一需求，但代价是引入了更多的内在 合成GPS参考的噪声。

总结：仔细的建模和对系统需求的良好理解将导致成功的系统实现。使用高质量集成接收机和基准电压源内置保持通常提供直接、全面的解决方案来满足所有系统，以最具成本效益的方式满足需求。