Symmetricom公司推出的微型GPS用振蕩器能方便地替換系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的原子鐘。該振蕩器搭配賽靈思Zynq SoC，就能構(gòu)建NTP服務(wù)器。

這款評(píng)估板的主板上采用RS232轉(zhuǎn)USB芯片，能轉(zhuǎn)換TCXO進(jìn)/出接口和GPS接收器裝置。唯一需要做的或許就是安裝支持USB的軟件，當(dāng)然也要找一個(gè)安放磁鐵座的地方，讓GPS天線能接收空中衛(wèi)星信號(hào)。

蜂窩基站、無(wú)線電系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工作均需要精確計(jì)時(shí)或精確頻率。采用固定GPS系統(tǒng)的一大優(yōu)勢(shì)在于，因?yàn)樗灰苿?dòng)，因此相對(duì)非固定系統(tǒng)而言，能提供更好的頻率參考，更精確的定位和時(shí)間信息。如果是移動(dòng)應(yīng)用，可能會(huì)在一定程度上影響精確度，但采用TCXO，仍可確保設(shè)計(jì)出真的非常棒的系統(tǒng)。

什么才叫精確？

    原子鐘其實(shí)不是真正的時(shí)鐘，而是帶有源或無(wú)源微波激射器的原子振蕩器。銫原子鐘是作為“主參考”典型頻率源，能提供精確的頻率，誤差不超過(guò)1E^-11。典型的銫原子鐘參考精確度甚至可能達(dá)到1E^-12，不過(guò)自身也有大約+/-100納秒的延遲(wander)（但沒(méi)有漂移(drift)）。這樣的參考有時(shí)被稱(chēng)作Stratum 1時(shí)鐘。

GPS衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)包括空間軌道中的許多類(lèi)似高精度時(shí)鐘（主要是銣時(shí)鐘源，有些漂移(drift)，但沒(méi)有延遲(wander)），全球最穩(wěn)定的時(shí)鐘源可定期對(duì)時(shí)糾偏。通過(guò)復(fù)雜的數(shù)學(xué)程序，全球“投票選出”約200個(gè)最精確的時(shí)鐘，據(jù)此確定30天前的時(shí)間，并在此基礎(chǔ)上校準(zhǔn)。

這樣，GPS用系列10MHz溫度補(bǔ)償型晶體振蕩器就能作為高精度Stratum 1時(shí)間/頻率/位置參考，它鎖定于衛(wèi)星，如果丟失衛(wèi)星信號(hào)就會(huì)發(fā)生漂移(drift)。不過(guò)，在了解漂移記錄并掌握溫度的情況下，這種漂移可以預(yù)見(jiàn)也可以消除（溫度補(bǔ)償不是完美無(wú)缺的，在操作中可以很容易觀察到）。

下面談?wù)剺O小的數(shù)字問(wèn)題

   我的這塊小板工作了一個(gè)月，大多數(shù)時(shí)間插在辦公室的臺(tái)式機(jī)中，有時(shí)候在家里插進(jìn)我的筆記本電腦，現(xiàn)在它已經(jīng)進(jìn)入常規(guī)工作狀態(tài)。首次啟動(dòng)時(shí)，誤差在+/-1E^-10之內(nèi)，幾周后，它會(huì)表現(xiàn)出內(nèi)在明顯的漂移，誤差約為3.031E^-12，通過(guò)補(bǔ)償，實(shí)際誤差小于3E^-12（阿倫方差[v]約6小時(shí)，這個(gè)方差用于測(cè)量時(shí)鐘、振蕩器和放大器的頻率穩(wěn)定性），參見(jiàn)圖1。它的表現(xiàn)比銫原子鐘強(qiáng)3倍，銫原子鐘的延遲(wander)較高，不過(guò)不出故障的情況下漂移為零。由于晶體會(huì)老化，所以TCXO的漂移不是恒定的。6個(gè)月后，漂移現(xiàn)在為3.029E^-12。

如果不能接收衛(wèi)星信號(hào)，那么還有一個(gè)辦法，那就是采用網(wǎng)絡(luò)時(shí)間協(xié)議（NTP）。NTP提供了因特網(wǎng)時(shí)間戳功能。

   圖1 - 另一設(shè)備測(cè)試運(yùn)行時(shí)的阿倫方差