mein Wunsch ist, einen vorhandenen 100MHz VCXO mit dem GPS-Modul NEO-M8N per PLL-Schaltung zu synchronisieren, um eine maximal mögliche Genauigkeit und Frequenzstabilität zu erhalten. Als CPU zur Steuerung des GPS-Moduls möchte ich einen Atmega-Controller verwenden (Atmega328 o.ä.), welchen ich in BASCOM programmieren werde. Hat jemand ähnliches bereits ausgeknobelt oder eine Idee zu Umsetzung? Bin für jeden Hinweis dankbar.
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Genau wie hier, nur den Vorteiler von Faktor 100 auf Faktor 1000 umbauen: https://dl6gl.de/gps-diszipliniertes-10mhz-normal.html
Du solltest eine für Timingaufgaben optimierte Firmware im GPS-RX verwenden, damit der 1pps-Jitter reduziert wird. Positionierungs-FW hat meist einen viel höheren Jitter. Ich weiß allerdings nicht, ob es diese für dein Modul gibt.
Die T Module von NEO sind für diesen Zweck gemacht und auch Teurer. https://www.u-blox.com/en/product/neolea-m8t-series Oder die 10er sind aktuell. https://www.u-blox.com/en/product/neo-f10t-module Compact dual-band GNSS receiver with nanosecond-level timing accuracy Meets 5G time synchronization requirements on a global scale Unaffected by ionospheric errors Combines accurate timing with low power consumption Built-in security, including Galileo OSNMA, for highest robustness against malicious attacks Industry-standard compact NEO form factor – easy upgrade from NEO-M8T
Warum baut man eigentlich solche GPSDOs immer mit analogen Schleifenfiltern und Elko als Integrationskondensator auf? Der Leckstrom hat doch sicher einen nicht vernachlässigaren Einfluss auf die van-Allan-Deviation, oder? Eigentlich müsste doch ein digitales Register als Integrierer und ein nicht-überlaufender Datentyp die sauberere Lösung sein, oder?
Marek N. schrieb: > Warum baut man eigentlich solche GPSDOs immer mit analogen > Schleifenfiltern und Elko als Integrationskondensator auf? > Der Leckstrom hat doch sicher einen nicht vernachlässigaren Einfluss auf > die van-Allan-Deviation, oder? Das liesse sich mit einem Tantalelko leicht beheben. > Eigentlich müsste doch ein digitales Register als Integrierer und ein > nicht-überlaufender Datentyp die sauberere Lösung sein, oder? Das lässt sich wohl nicht in Bascom brogrammieren und fällt daher aus. Ansonsten grundsätzlich ja, da der DA zudem in der Regelschleife sitzt, auch nicht die allerbeste Qualität haben muss. Es reicht, wenn er monoton ist, und keine missing codes hat.
Harry L. schrieb: > Genau wie hier, nur den Vorteiler von Faktor 100 auf Faktor 1000 > umbauen: > https://dl6gl.de/gps-diszipliniertes-10mhz-normal.html Hallo Harry, damit ist mein Problem fast gelöst. Falls ich nicht zurecht komme, werde Funkerkollege Georg DL6GL um Unterstützung bitten.
Marek N. schrieb: > Warum baut man eigentlich solche GPSDOs immer mit analogen > Schleifenfiltern und Elko als Integrationskondensator auf? Weil es geht. > Der Leckstrom hat doch sicher einen nicht vernachlässigaren Einfluss auf > die van-Allan-Deviation, oder? Nicht wenn er halbwegs konstant ist oder sich nur langsam ändert. Der Elko ist ja in der Regelschleife. > Eigentlich müsste doch ein digitales Register als Integrierer und ein > nicht-überlaufender Datentyp die sauberere Lösung sein, oder? Lohnt nicht, wenn man 100kHz Referenzfrequenz hat. Den Mehraufwand beim Filter braucht man, wenn man 1Hz Referenzfrequenz hat. Denn dann ist das analoge Schleifenfilter entweder lahm (lange Einrastzeit) oder unterdrückt die Referenzfrequenz nicht genug (Jitter).
Die Zeitkonstante fuer den 1pps Jitter sollte man um die 1000s gleich 1/4 Stunde annehmen. Man kann die Synchronisierung als einen chip kaufen. zB AD9547. oder sich den mit einem Teiler selbst zusammenkleben. Ich habe den ersten Ansatz mit einem AVR in der Pipeline. Was man denn Synchronisieren will bestimmt den Jitter. Ich dachte an einen OCXO, nicht einen VCXO. Ist aber egal fuer die Elektronik, und die Vorgehensweise.
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Marek N. schrieb: > Warum baut man eigentlich solche GPSDOs immer mit analogen > Schleifenfiltern und Elko als Integrationskondensator auf? Weil man, wenn man von 100 kHz auf 10 MHz geht die Nachteile vernachlässigen kann, dafür bekommt man die Vorteile, dass man kein Quantisierungsrauschen bekommt. Wenn Du aber von einem PPS-Signal auf 10 MHz kommen willst, dann musst Du das quasi digital machen. Da hättest Du dann wirklich die Probleme bezüglich Leckströmen. Du würdest dann quasi als grobe Regelschleife den Oszillator auf 10M Zyklen pro Sekunde regeln. Im Prinzip dann auch fein auf die Phase, aber so ein GNSS-Empfänger hat schon mal +-100 ns Jitter am PPS-Ausgang.
Christian B. schrieb: > Im Prinzip dann auch fein auf die Phase, aber > so ein GNSS-Empfänger hat schon mal +-100 ns Jitter am PPS-Ausgang. Dann muss man halt die entsprechenden Module mit Timing-optimierter Firmware verwenden. Da ist der Jitter um einiges kleiner. Ja, die gibt es, sind aber etwas teurer, weil die nicht Krethi und Plethi kauft.
Das Problem mit dem PPS ist eher dass nach einem Puls keine Aussage gemacht werden kann. Weil nicht einmal eine Messung gemacht werden kann. Eine einzelne Messung, auch ohne den 100ns jitter hat nur eine Aufloesung von 10^-7 fuer 10MHz. Bei einer Mittelung der Messungen ueber 100 sek bekommt man 10^-9. Besser ist 1000 sekunden, eine Viertelstunde. Ein fraktionaler Zaehler, der laenger wie eine Periode zaehlen kann, und ein DAC machen das besser.
Angehängte Dateien:
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dcf_gps.png
4,8 MB
Kleine Anregung. Projektdauer 2 Jahre. Zu erwartende Genauigkeit nach 4-6 Stunden DCF77: 1*10-9 GPSDO: 1*10-11
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