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第1章　概论1

1.1 时间统一系统1

1.1.1　时间和时间统一系统1

1.1.2　国家时间频率基准4

1.1.3　授时台4

1.1.4　定时校频接收机5

1.1.5　频率标准5

1.1.6　时码产生器6

1.1.7　时码分配放大器6

1.1.8　用户6

1.2 时间统一系统在国防科研试验中的作用7

1.2.1　标志国防科研试验中重要事件的时刻7

1.2.2　统一国防科研试验测量系统的时间和频率7

1.3.1　时间同步误差12

1.3 国防科研试验对时间统一系统关键技术指标的要求12

1.2.3　提供对导弹、航天器飞行控制所需的精确时刻12

1.3.2　频率准确度和频率偏差14

1.3.3　频率稳定度14

1.3.4　取样信号周期抖动15

第2章　时间标准17

2.1 时间和时间标准17

2.1.1 时间和时间标准的含义17

2.1.2　时间标准和标准时间19

2.2　世界时（UT）21

2.2.1　世界时的测定和定义21

2.2.2　世界时的测量24

2.2.3　世界时服务组织和机构25

2.2.4　IERS26

2.3.1 背景27

2.3　历书时（ET）27

2.3.2　定义28

2.3.3　历书时的测定29

2.4　原子时（AT）29

2.4.1　原子时秒定义29

2.4.2　原子时时间尺度31

2.4.3　国际原子时系统33

2.4.4　协调世界时（UTC）37

2.4.5　尺度概念精化与新尺度引进40

2.5　我国的标准时间工作42

2.5.1　计时标准化在中国42

2.5.2　我国标准时间工作的发展43

2.5.3　我国的原子时时间尺度45

2.5.4　我国授时时间基准的改进和提高50

2.6　试验时51

2.7 国防科研试验的时间52

2.7.1　相对时和绝对时52

2.7.2　国防科研试验时间标准的选择53

2.7.3　协调世界时应用中的几个问题54

2.7.4　世界时UT1信息的获取59

第3章　频率标准62

3.1 频率标准的主要技术指标62

3.1.1　频率准确度62

3.1.2　频率偏差64

3.1.3　时域频率稳定度64

3.1.4　频域频率稳定度77

3.1.5　频率漂移率（频率老化率）82

3.1.6　重现性84

3.1.7　开机特性85

3.1.8　频率调整范围和分辨率86

3.1.9　外部特性87

3.1.10　频率信号参数88

3.2　高稳石英晶体频率标准89

3.2.1 压电效应和压电石英晶体89

3.2.2　石英晶体谐振器的主要特性和效应90

3.2.3　石英晶体振荡器的类型92

3.2.4　高稳石英晶体频率标准的主要技术指标96

3.3 原子频率标准的物理基础和基本工作原理98

3.3.1 能量的量子化和量子跃迁98

3.3.2　原子的精细能级99

3.3.3　原子的超精细能级100

3.3.4　原子的超精细磁能级102

3.3.5　原子共振器的构成及作用原理103

3.3.6　标准信号的产生及控制107

3.4.1　铷原子（87Rb）的能级结构109

3.4　铷原子频率标准109

3.4.2　铷原子频率标准的结构与工作原理110

3.4.3　频率控制114

3.4.4　铷原子频率标准的主要技术指标115

3.5　铯原子频率标准115

3.5.1　铯原子（133Cs）基态6S1/2的超精细结构115

3.5.2　铯束管谐振器的结构和工作原理116

3.5.3　频率控制119

3.5.4　实验室型铯原子频率标准120

3.5.5　商品型铯原子频率标准120

3.6　氢原子频率标准121

3.6.1　主动型氢原子频率标准121

3.6.2　被动型氢原子频率标准和主动型氢原子频率标准的小型化128

3.7.1　光抽运铯束频率标准132

3.7　新型原子频率标准132

3.7.2　离子阱频率标准134

3.7.3　铯原子喷泉频率标准134

3.7.4　铷原子喷泉频率标准140

3.8　频率标准的选用142

3.8.1 频率标准特点与性能比较142

3.8.2　常用频率标准的选择144

第4章　标准时间和频率信号的发播145

4.1　短波授时145

4.1.1　短波传播特点146

4.1.2　BPM短波授时台147

4.1.3　各国短波授时台159

4.2　长波授时159

4.2.1　长波传播特点159

4.2.2　BPL长波授时系统161

4.2.3　EUROFIX技术169

4.2.4　“长河二号”和国外罗兰－C导航系统171

4.2.5　低频时码台180

4.3　卫星授时183

4.3.1　GPS183

4.3.2　GLONASS191

4.3.3　伽利略卫星导航系统193

4.3.4　“北斗一号”定位系统195

4.4　其他授时手段198

4.4.1　网络授时198

4.4.2　电话授时201

4.4.3　无源和有源电视时间同步203

第5章　定时和校频206

5.1　短波定时和校频206

5.1.1　移相法定时207

5.1.2　时号中点监测法定时211

5.1.3　电离层实时监测修正法定时213

5.1.4　短波定时设备213

5.2　长波定时和校频217

5.2.1 长波定时217

5.2.2　长波校频233

5.3　卫星定时和校频237

5.3.1　GPS定时237

5.3.2　GPS校频246

5.3.3　GLONASS定时和校频247

5.3.4　“北斗一号”定时和校频247

5.4　其他高精度时间传递方法249

5.4.1　卫星双向法249

5.4.2　卫星共视法251

5.4.3　载波相位法254

5.4.4　搬运钟254

5.4.5　广播电视信号中标准时频信息的取出与应用256

第6章　时统设备的关键技术257

6.1 时统设备的作用257

6.1.1　时统设备的作用和组成257

6.1.2　时统设备和时间服务器258

6.2　时统设备的体制259

6.3　标准时间码信号261

6.3.1　时统设备体制标准化的关键261

6.3.2　常见的标准时间码262

6.3.3　标准时间码269

6.4　时间统一276

6.4.1　系统的时间统一276

6.4.2　时统设备的守时278

6.5　频率准确度和频率偏差282

6.6　时统设备的冗余设计285

6.6.1　时统设备冗余设计的必要性285

6.6.2　定时校频设备的冗余配置285

6.6.3　频率标准的冗余设计286

6.6.4　时码产生器的冗余设计290

6.7　用户接口标准化292

6.7.1　时码接口293

6.7.2　标准频率信号接口296

第7章　标准化时统设备298

7.1 标准化时统设备的组成298

7.1.1 简述298

7.1.2　SB321型标准化时统设备简介298

7.1.3　SB305型标准化时统设备总体设计301

7.1.4　SB305型标准化时统设备组成303

7.1.5　SB305型标准化时统设备工作原理简述304

7.1.6　监控与网管305

7.2　频率标准单元306

7.2.1　概述306

7.2.2　技术特性307

7.2.3　工作原理309

7.3　时码产生单元323

7.3.1　设备组成与特点323

7.3.2　主要技术指标323

7.3.3　时码产生单元工作原理325

7.3.4　时码产生模块327

7.3.5　时码接收模块329

7.3.6　时码切换模块330

7.3.7　控制模块332

7.3.8　电源模块335

7.4　时码区分放大单元336

7.4.1　作用与指标336

7.4.2　组成与工作原理337

7.5　系统监控与管理339

7.5.1　概述339

7.5.2　系统监控框图341

7.5.3　软件设计341

7.5.4　软件安装346

7.5.5 使用347

7.5.6　帮助354

7.6　主站、副站工作方式的时统设备354

7.6.1　B码定时同步354

7.6.2　主站、副站采用B码同步工作原理354

8.1　概述358

第8章　时码接口终端358

8.2　B码终端的类型359

8.2.1 Ⅰ型B码终端360

8.2.2 Ⅱ型B码终端360

8.2.3　Ⅲ型B码终端360

8.2.4　Ⅳ型B码终端361

8.3　B码终端的信息流程362

8.3.1　输入接口362

8.3.2　信息流程362

8.3.3　输出信号367

8.4　B码终端的测试内容368

8.5 B码终端在设计和使用中易发生的问题370

8.5.1 B码终端设计中易发生的问题371

8.5.2　B码终端使用中易发生的问题375

9.1.1 时间同步误差的测试377

9.1 时间信号的测试377

第9章 时间统一系统主要技术指标的测试377

9.1.2　时间信号一致性的测试381

9.1.3　时间信号周期抖动的测试382

9.1.4　时间信号波形参数的测试383

9.2　频率信号的测试383

9.2.1　准确度的测试383

9.2.2　频率偏差的测试385

9.2.3　漂移率（老化率）的测试386

9.2.4　重现性的测试394

9.2.5　开机特性的测试395

9.2.6　时域频率稳定度的测试397

9.2.7　频域频率稳定度的测试412

9.2.8　频率调整范围和分辨率的测试416

9.2.9　频率标准外部特性的测试418

9.2.10　频率信号参数的测试420

第10章　发展和展望422

10.1 时间统一系统的发展方向422

10.1.1 时间统一系统在国防科研试验中的应用扩展422

10.1.2　新技术在时间统一系统中的应用427

10.2　时间统一技术在其他领域中的应用434

10.2.1 国防434

10.2.2　通信435

10.2.3　电力437

10.2.4　广播电视438

10.2.5　基础研究438

10.2.6　其他440

附录Ⅰ 时统设备通用规范（GJB 2242—94）442

附录Ⅱ B时间码接口终端（GJB 2991—97）467

参考文献479