CN112114306B - 一种提高探测器测量精度的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种提高探测器测量精度的方法和装置，方法包括：S1，将多普勒信号转换为解析信号，并将解析信号分成第一解析信号和第二解析信号；S2，将第一解析信号进行解调，得到解调数据和多普勒频率初步估计值；S3，实现探测信号的复现，生成复现信号；S4，补偿第二解析信号，以使第二解析信号与复现信号保持时间同步；S5，第二解析信号进行混频，输出零中频信号；S6，将零中频信号和复现信号进行共轭相乘，得到相位差信号；S7，滤除相位差信号的高频噪声，输出低频相位差信号；S8，将多普勒频率初步估计值与低频相位差信号保持时间同步；S9，变换得到复信号，根据复信号获得多普勒信号频率的精确估计值，实现探测器的精准测量。

Description

一种提高探测器测量精度的方法和装置

技术领域

本发明涉及深空探测技术领域，尤其涉及一种提高探测器测量精度的方法和装置。

背景技术

探测器的无线电通信主要包括上行链路和下行链路，主要用于探测器的测控和载荷数据的下传，同时对下行链路信号的测量还可以应用到无线电科学的研究中，通过无线电测距和多普勒频移测速可以获得探测器的位置和速度信号，是实现航天器定轨的一种常用手段，利用下行信号测量到的无线电波的幅度、多普勒频率和极化特性等可以进行行星科学的研究。根据上行链路和下行链路的形式可以将台站对探测器的跟踪划分为单程、双程和三程模式，根据链路是否闭合分为闭环和开环模式。为满足高精度定轨和行星无线电科学研究的需要，对多普勒频率的测量精度提出了很高的要求，对于下行信号，一般情况下数传信号的发射功率要远大于测控信标的功率，所以理论上采用数传信号可以获得更高的多普勒测量精度，对于双程模式，由于下行信号是完全已知的，可以通过相干积分的方式实现载波频率的测量，而相对于单程和三程模式，由于数传下行信号是未知的，一般主要采用科斯塔斯环实现，而由于科斯塔斯环中噪声的相干特性，由于其平方运算的非线性、噪声自相乘以及噪声信号交叉项导致信噪比恶化，尤其在低信噪比条件下，将导致噪声方差急剧增大，从而造成多普勒估计精度的严重下降。

发明内容

(一)要解决的技术问题

基于上述问题，本发明提供了一种提高探测器测量精度的方法和装置，对于基于多普勒频移的探测器的多普勒信号进行解析、复现、滤波等操作实现多普勒信号的精准估计，进而提高探测器的测量精度。

(二)技术方案

第一方面，本发明提供了一种提高探测器测量精度的方法，探测器基于多普勒频移进行测量，探测器发送探测信号，探测信号经发射后由地面天线接收，由于探测器与所述地面天线存在相对速度，使得探测信号产生多普勒频移，得到多普勒信号，方法包括：S1，将多普勒信号转换为解析信号，并将解析信号分成两路，分别为第一解析信号和第二解析信号；S2，将第一解析信号进行解调，得到解调数据和多普勒频率初步估计值；S3，根据解调数据和探测信号的模式实现探测信号的复现，生成复现信号；S4，根据解调和信号复现的信号延迟补偿第二解析信号，以使第二解析信号与复现信号保持时间同步；S5，对步骤S4得到的第二解析信号进行混频，输出零中频信号；S6，将零中频信号和复现信号进行共轭相乘，得到相位差信号；S7，滤除相位差信号的高频噪声，输出低频相位差信号；S8，将多普勒频率初步估计值与低频相位差信号保持时间同步；S9，利用低频相位差信号和所述步骤S2输出的多普勒频率初步估计值进行变换得到复信号，根据复信号获得探测信号的载波相位和多普勒信号频率的精确估计值，进而实现探测器的精准测量。

可选的，步骤S5具体为：对步骤S4得到的第二解析信号与步骤S9得到的复信号进行混频，输出零中频信号。

可选的，步骤S1包括：S11，将多普勒信号转换为数字信号；S12，将数字信号转换为解析信号。

可选的，步骤S11之前还包括：S0，将对多普勒信号进行放大，并将多普勒信号变频为中频多普勒信号。

可选的，还包括预设频标信号，所述步骤S11具体为：根据频标信号将多普勒信号转换为数字信号。

可选的，步骤S7具体为：对信号相位差信号进行积分，以提高信号相位差信号的的信噪比，滤除相位差信号的高频噪声，输出低频相位差信号。

第二方面，本发明提供了一种提高探测器测量精度的装置，探测器基于多普勒频移进行测量，探测器发射探测信号，探测信号经反射后得到多普勒信号，装置包括：转换模块，用于将多普勒信号转换为解析信号，并将解析信号分成两路，分别为第一解析信号和第二解析信号；解调模块，用于将所述第一解析信号进行解调，得到解调数据和多普勒频率初步估计值；信号复现模块，用于根据解调数据和探测信号的模式实现探测信号的复现，生成复现信号；第一时间延迟模块，用于根据解调和信号复现的信号延迟补偿所述第二解析信号，以使所述第二解析信号与复现信号保持时间同步；混频模块，用于对所述第一时间延迟模块得到的第二解析信号进行混频，输出零中频信号；共轭相乘模块，用于将零中频信号和复现信号进行共轭相乘，得到相位差信号；环路滤波模块，用于滤除相位差信号的高频噪声，输出低频相位差信号；第二时间延迟模块，用于将所述多普勒频率初步估计值与低频相位差信号保持时间同步；数字控制振荡器模块，用于利用低频相位差信号和所述第二时间延迟模块输出的多普勒频率初步估计值进行变换得到复信号，根据所述复信号获得探测信号的载波相位和多普勒信号频率的精确估计值，进而实现探测器的精准测量。

可选的，转换模块包括模数转换子模块和解析信号转换子模块，其中：模数转换子模块，用于将多普勒信号转换为数字信号；解析信号转换子模块，用于将数字信号转换为解析信号。

可选的，还包括低噪声放大模块和下变频模块，多普勒信号在输入转换模块前输入所述低噪声放大模块进行放大，并输入下变频模块变频为中频多普勒信号。

可选的，还包括原子钟模块和频率综合器模块，其中：原子钟模块，用于提供10MHz频率标准和1pps信号；频率综合器模块，用于输出与原子钟模块提供10MHz频率标准相同频率的预设频标信号，以使下变频模块和模数转换子模块以预设频标信号作为频率标准。

(三)有益效果

本发明提供了一种提高探测器测量精度的方法和装置，通过对接收的多普勒频移信号进行解析、复现、滤波等操作，可以克服传统方法中由于科斯塔斯环中噪声的相干特性，平方效应会导致的多普勒估计精度的下降的问题。本方法将噪声相干转化为非相干相关，可以显著提高多普勒估计精度，从而显著提高探测器轨道的估计精度和行星无线电科学的研究应用效果，尤其是针对深空探测低信噪比条件下效果更加显著。

附图说明

图1示意性示出了本公开实施例的提高探测器测量精度的方法的步骤图；

图2示意性示出了本公开实施例的提高探测器测量精度的装置的工作流程图；

图3示意性示出了本公开实施例的图2所示提高探测器测量精度的装置中解调模块的工作流程图；

图4示意性示出了本公开实施例的提高探测器测量精度的方法与传统科斯塔斯环方法得到测量精度的对比图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

第一方面，本发明提供了一种提高探测器测量精度的方法，探测器基于多普勒频移进行测量，探测器发送探测信号，探测信号经发射传输后由地面天线接收，由于探测器与接收天线的存在相对速度，使信号产生多普勒频移，参见图1，方法包括：S1，将多普勒信号转换为解析信号，并将解析信号分成两路，分别为第一解析信号和第二解析信号；S2，将第一解析信号进行解调，得到解调数据和多普勒频率初步估计值；S3，根据解调数据和探测信号的模式实现探测信号的复现，生成复现信号；S4，根据解调和信号复现的信号延迟补偿第二解析信号，以使第二解析信号与复现信号保持时间同步；S5，对步骤S4得到的第二解析信号进行混频，输出零中频信号；S6，将零中频信号和复现信号进行共轭相乘，得到相位差信号；S7，滤除相位差信号的高频噪声，输出低频相位差信号；S8，将多普勒频率初步估计值与低频相位差信号保持时间同步；S9，利用低频相位差信号和步骤S2输出的多普勒频率初步估计值进行变换得到复信号，根据所述复信号获得多普勒信号频率的精确估计值，进而实现探测器的精准测量。以下将以一具体实施例为例对该方法进行详细介绍。

S1，将多普勒信号转换为解析信号，并将解析信号分成两路，分别为第一解析信号和第二解析信号；

具体的，接收到多普勒信号后，首先将该多普勒信号输入低噪声放大器等中进行放大，并将放大后的信号输入下变频器中变频为中频多普勒信号，然后执行如下步骤S11和S22，具体的：

S11，将多普勒信号转换为数字信号；

具体的，将上述中频多普勒信号经模数转换模块(ADC)进行数模转换，将该中频多普勒信号转换为数字信号。

S12，将数字信号转换为解析信号。

将数字采样信号经解析信号转换模块等转换为解析复信号，具体实现时可以采用希尔伯变换或正交采样方式进行，本发明实施例中，若数字信号为x(t)，则经转换后的解析信号z(t)为：

其中，为x(t)的希尔伯特变换，t为时间序列；

对于窄带信号，解析信号z(t)可表示为：

其中，f_c为下变频后的载波频率；φ为初始相位；j为虚数单位；a(t)为调制信号，其中，a(nT_c)为二进制序列，n为序号，T_c为码片宽度，q(t)为矩形窗函数，对于BPSK信号

a(nT_c)＝±1

并将生成的解析信号分成两路相同的信号，即第一解析信号和第二解析信号。

S2，将第一解析信号进行解调，得到解调数据和多普勒频率初步估计值；

将上述步骤S1输出的第一解析信号进行解调得到该第一解析信号携带的信息，输出解调数据和多普勒频率初步估计值。

本发明实施例中，对上述z(t)信号进行解调，获得解调后的二进制序列a(nT_c)。

S3，根据解调数据和探测信号的模式实现探测信号的复现，生成复现信号；

根据上述解调数据和探测器所发送的探测信号的模式对探测器所发送的探测信号进行复现，也即重新生成连续信号。

本发明实施例中，根据输入的解调后的序列a(nT_c)实现探测发送的下行数传信号也即探测信号的复现，复现信号为：

其中，f_p为探测器理论发射频率减去下变频参考频率后的中频频率，且不受多普勒频率的影响；φ_p为探测信号的初始相位；τ_p为由于解调和信号复现带来的时间延迟。

S4，根据解调和信号复现的信号延迟补偿第二解析信号，以使第二解析信号与复现信号保持时间同步；

在对第二解析信号进行处理时需要参考上述步骤S2～S3中的解调和信号复现的信号延迟，并根据解调和信号复现的信号延迟补偿第二解析信号以使第二解析信号与复现信号保持时间同步。

本发明实施例中，经补偿后的第二解析信号可表示为：

其中，φ为初始相位。

S5，对步骤S4得到的第二解析信号进行混频，输出零中频信号；

本方法为闭环控制，将步骤S4得到的第二解析信号以及以下步骤S9得到的复信号进行混频，输出零中频信号。

在本发明实施例中，若步骤S9得到的输出的复信号为：

其中，f_d为测量的多普勒频率的精确估计值，φ_d为探测信号中载波相位测量值。则经混频后的零中频信号z₂(t)为：

其中，为z_d(t)的共轭。

S6，将零中频信号和复现信号进行共轭相乘，得到相位差信号；

将步骤S6得到的零中频信号和步骤S3得到的复现信号进行共轭相乘，得到相位差信号。

本发明实施例中，混频后的信号z₂(t)经共轭相乘后输出的相位差信号为：

其中，Δf＝f_c-f_d-f_p，Δφ＝φ-φ_d-φ_p-2πf_cτ_p+2πf_pτ_p。

由上可以看出，当步骤S9输出的信号频率f_d和相位φ_d满足如下条件f_d＝f_c-f_p和φ_d＝φ-φ_p-2πf_cτ_p+2πf_pτ_p时，可得到γ(t)＝a²(t-τ_p)，从而实现相位差信号γ(t)的相位为0，实现多普勒频率侧理想估计。但实际情况下，由于噪声的影响，γ(t)需通过积分和滤波等操作，去除相位差信号中的高频分量和噪声，提高信噪比。

S7，滤除相位差信号的高频噪声，输出低频相位差信号；

对上述相位差信号进行积分，提高信噪比，滤除相位差信号的高频噪声，输出低频相位差信号。此步骤可采用通用的环路滤波器实现。

S8，将多普勒频率初步估计值与低频相位差信号保持时间同步；

将上述步骤S2得到的多普勒频率初步估计值进行时间延迟以使的多普勒频率初步估计值与步骤S7得到的低频相位差信号保持时间同步。

S9，利用低频相位差信号和步骤S2模块输出的多普勒频率初步估计值进行变换得到复信号，根据所述复信号获得所述探测信号的载波相位和多普勒信号频率的精确估计值，进而实现探测器的精准测量。具体实现方法如下：

将低频相位差信号的相位累加至步骤S9的输出复信号，即：

其中，z_d(t_m)为t_m时刻的步骤S9输出给混频器的复信号；z_d(t_m)的其初始值z_d(t₀)采用步骤S2模块输出的多普勒频率初步估计值；φ_γ(t_m)为γ(t)经环路滤波后在t_m时刻的相位；m为采样点序号，且m＝0，1，2，…；t_m为时间序列。

若信号z_d(t_m)的相位为则多普勒频率和载波的初始相位的最小二乘估计为：

式中，为带辨识的参数向量，A为系数矩阵，b为载波相位差观测向量，且

式中，f_d为测量的多普勒频率的精确估计值，φ_d为探测信号中载波相位测量值。上式只给出了多普勒频率的一次线性估计模型，根据多普勒动态变化程度，实际应用时也可以采用二次或更高次的估计模型。

另一方面，本发明提供了一种提高探测器测量精度的装置，探测器基于多普勒频移进行测量，探测器发射探测信号，探测信号经反射后得到多普勒信号，如图2所示，装置包括：

转换模块，用于将多普勒信号转换为解析信号，并将解析信号分成两路，分别为第一解析信号和第二解析信号；

转换模块包括模数转换子模块(ADC)和解析信号转换子模块，其中：

模数转换子模块，用于将多普勒信号转换为数字信号；

解析信号转换子模块，用于将数字信号转换为解析信号。

本发明实施例中，解析信号转换子模块实现数字信号向解析信号的转换，具体可采用希尔伯变换或正交采样方式进行，本发明实施例中，若经模数转换子模块(ADC)后的数字信号为x(t)，则经解析信号转换子模块转换后的解析信号为：

其中，为x(t)的希尔伯特变换，t为时间序列；

对于窄带信号，解析信号可表示为：

其中，f_c为下变频后的载波频率；a(t)为调制信号，其中，a(nT_c)为二进制序列，n为序号，T_c为码片宽度，q(t)为矩形窗函数，对于BPSK信号

a(nT_c)＝±1

并将生成的解析信号分成两路相同的信号，即第一解析信号和第二解析信号。

解调模块，用于将第一解析信号进行解调，得到解调数据和多普勒频率初步估计值；

解调模块对上述z(t)信号进行解调，获得解调后的二进制序列a(nT_c)。如图3所示，解调模块由匹配滤波、定时同步模块、频率捕获模块、载波同步模块和符号判别等组成。图2是本发明解调模块数据处理流程示意图，信号经匹配滤波提升信噪比后，分别将输出信号送入频率捕获和定时同步模块完成多普勒频偏估计和符号同步；频率捕获模块获得多普勒频率初始值，作为载波同步模块的搜索初始值；载波同步模块采用基于科斯塔斯环的载波锁定模式，实现载波相位的锁定；载波同步模块跟踪获得的多普勒频移值在经实践延迟后输出给数字控制振荡器模块(NCO)模块作为多普勒频率的初值，输出的同相信号经符号判别模块获得解调后的二进制序列a(nT_c)。

信号复现模块，用于根据解调数据和探测信号的模式实现探测信号的复现，生成复现信号；

信号复现模块根据输入的解调后的序列a(nT_c)实现探测发送的下行数传信号也即探测信号的复现，复现信号为：

其中，f_p为探测器理论发射频率减去下变频参考频率后的中频频率，且不受多普勒频率的影响；φ_p为发射信号的初始相位；τ_p为由于解调和信号复现带来的时间延迟。

第一时间延迟模块，用于根据解调和信号复现的信号延迟补偿第二解析信号，以使第二解析信号与所述复现信号保持时间同步；

本发明实施例中，经第一时间延迟模块补偿后的第二解析信号可表示为：

其中，φ为初始相位。

混频模块，用于对第一时间延迟模块得到的第二解析信号进行混频，输出零中频信号；

若数字控制振荡器模块(NCO)输出给混频模块的复信号为：

其中，f_d为测量的多普勒频率的精确估计值，φ_d为探测信号中载波相位测量值。则经混频模块混频后的零中频信号为：

共轭相乘模块，用于将所述零中频信号和复现信号进行共轭相乘，得到相位差信号；

本发明实施例中，混频模块混频后的信号z₂(t)经共轭相乘后输出的相位差信号为：

其中，Δf＝f_c-f_d-f_p，Δφ＝φ-φ_d-φ_p-2πf_cτ_p+2πf_pτ_p。

由上可以看出，当NCO输出的信号频率f_d和相位φ_d满足如下条件f_d＝f_c-f_p和φ_d＝φ-φ_p-2πf_cτ_p+2πf_pτ_p时，可得到γ(t)＝a²(t-τ_p)，从而实现相位差信号γ(t)的相位为0，实现多普勒频率的理想估计。但实际情况下，由于噪声的影响，γ(t)需通过积分和滤波等操作，去除相位差信号中的高频分量和噪声，提高信噪比。

环路滤波模块，用于滤除相位差信号的高频噪声，输出低频相位差信号；

环路滤波器可采用锁相环通用的线性环路滤波器，其输出信号用于实现对NCO输出信号的闭环控制。

第二时间延迟模块，用于将多普勒频率初步估计值与低频相位差信号保持时间同步；

数字控制振荡器模块，用于利用低频相位差信号和第二时间延迟模块输出的多普勒频率初步估计值变换得到复信号，根据所述复信号获得多普勒信号频率的精确估计值，进而实现探测器的精准测量。

将低频相位差信号的相位累加至NCO模块输出的复信号，即：

其中，z_d(t_m)为t_m时刻的NCO输出给混频器的复信号；z_d(t_m)的初始值z_d(t₀)采用多普勒频率初步估计值；φ_γ(t_m)为γ(t)经环路滤波后在t_m时刻的相位；m为采样点序号，且m＝0，1，2，…；t_m为时间序列。

若信号z_d(t_m)的相位为则多普勒频率和载波的初始相位的最小二乘估计为：

式中，为带辨识的参数向量，A为系数矩阵，b为载波相位差观测向量，且

式中，f_d为测量的多普勒频率的精确估计值，φ_d为探测信号中载波相位测量值。上式只给出了多普勒频率的一次线性估计模型，根据多普勒动态变化程度，实际应用时也可以采用二次或更高次的估计模型。

另该装置还包括噪声放大模块、下变频模块、原子钟模块以及频率综合器模块，其中，多普勒信号在输入转换模块前输入低噪声放大模块进行放大，并输入下变频模块变频为中频多普勒信号；原子钟模块，用于提供10MHz频率标准和1pps信号；频率综合器模块，用于输出与原子钟模块提供10MHz频率标准相同频率的预设频标信号，以使下变频模块和模数转换子模块以预设频标信号作为频率标准。

图4是传统方法与本申请中所公开方法多普勒估计信噪比对比示意图。

传统的基于科斯塔斯环的多普勒频率测量误差可表示为

其中，SNR_i为输入信号信噪比，B_i为输入信号带宽，B_L为锁相环噪声带宽，λ为信号波长，T_c为码位宽度。而本发明提出的多普勒测量方法，由于实现了信号的相干积分，其多普勒频率测量误差可表示为：

针对BPSK信号，在码速率为1Mbps时，基于科斯塔斯环和新方法的多普勒测量误差，如图4所示。从中可以看出，在同等信噪比条件下，新方法明显低于科斯塔斯环的测量误差。

以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种提高探测器测量精度的方法，所述探测器基于多普勒频移进行测量，所述探测器发送探测信号，所述探测信号经发射后由地面天线接收，由于所述探测器与所述地面天线存在相对速度，使得所述探测信号产生多普勒频移，得到多普勒信号，所述方法包括：

S1，将所述多普勒信号转换为解析信号，并将所述解析信号分成两路，分别为第一解析信号和第二解析信号；

S2，将所述第一解析信号进行解调，得到解调数据和多普勒频率初步估计值；

S3，根据所述解调数据和探测信号的模式实现所述探测信号的复现，生成复现信号；

S4，根据解调和信号复现的信号延迟补偿所述第二解析信号，以使所述第二解析信号与所述复现信号保持时间同步；

S5，对所述步骤S4得到的第二解析信号进行混频，输出零中频信号；

S6，将所述零中频信号和复现信号进行共轭相乘，得到相位差信号；

S7，滤除所述相位差信号的高频噪声，输出低频相位差信号；

S8，将所述多普勒频率初步估计值与所述低频相位差信号保持时间同步；

S9，利用所述低频相位差信号和所述步骤S2输出的多普勒频率初步估计值进行变换得到复信号，根据所述复信号获得所述探测信号的载波相位和多普勒信号频率的精确估计值，进而实现所述探测器的精准测量。

2.根据权利要求1所述的方法，所述步骤S5具体为：

对所述步骤S4得到的第二解析信号与步骤S9得到的复信号进行混频，输出零中频信号。

3.根据权利要求1所述的方法，所述步骤S1包括：

S11，将所述多普勒信号转换为数字信号；

S12，将所述数字信号转换为解析信号。

4.根据权利要求3所述的方法，所述步骤S11之前还包括：

S0，将对所述多普勒信号进行放大，并将所述多普勒信号变频为中频多普勒信号。

5.根据权利要求3所述的方法，还包括预设频标信号，所述步骤S11具体为：

根据所述频标信号将所述多普勒信号转换为数字信号。

6.根据权利要求1所述的方法，所述步骤S7具体为：

对所述相位差信号进行积分，以提高所述相位差信号的信噪比，滤除所述相位差信号的高频噪声，输出低频相位差信号。

7.一种提高探测器测量精度的装置，所述探测器基于多普勒频移进行测量，所述探测器发射探测信号，所述探测信号经反射后得到多普勒信号，所述装置包括：

转换模块，用于将所述多普勒信号转换为解析信号，并将所述解析信号分成两路，分别为第一解析信号和第二解析信号；

解调模块，用于将所述第一解析信号进行解调，得到解调数据和多普勒频率初步估计值；

信号复现模块，用于根据所述解调数据和探测信号的模式实现所述探测信号的复现，生成复现信号；

第一时间延迟模块，用于根据解调和信号复现的信号延迟补偿所述第二解析信号，以使所述第二解析信号与所述复现信号保持时间同步；

混频模块，用于对所述第一时间延迟模块得到的第二解析信号进行混频，输出零中频信号；

共轭相乘模块，用于将所述零中频信号和复现信号进行共轭相乘，得到相位差信号；

环路滤波模块，用于滤除所述相位差信号的高频噪声，输出低频相位差信号；

第二时间延迟模块，用于将所述多普勒频率初步估计值与所述低频相位差信号保持时间同步；

数字控制振荡器模块，用于利用所述低频相位差信号和所述第二时间延迟模块输出的多普勒频率初步估计值进行变换得到复信号，根据所述复信号获得所述探测信号的载波相位和多普勒信号频率的精确估计值，进而实现所述探测器的精准测量。

8.根据权利要求7所述的装置，所述转换模块包括模数转换子模块和解析信号转换子模块，其中：

模数转换子模块，用于将所述多普勒信号转换为数字信号；

解析信号转换子模块，用于将所述数字信号转换为解析信号。

9.根据权利要求8所述的装置，还包括低噪声放大模块和下变频模块，所述多普勒信号在输入所述转换模块前输入所述低噪声放大模块进行放大，并输入下变频模块变频为中频多普勒信号。

10.根据权利要求9所述的装置，还包括原子钟模块和频率综合器模块，其中：

原子钟模块，用于提供10MHz频率标准和1pps信号；

频率综合器模块，用于输出与所述原子钟模块提供10MHz频率标准相同频率的预设频标信号，以使所述下变频模块和模数转换子模块以所述预设频标信号作为频率标准。