芯片级原子钟评测报告
CSAC-SA.45s原子钟测试
——儒科测评报告
测评概述：
全球最小的芯片级原子钟CSAC—SA.45s现已经正式登陆中国，儒科电子对首批到货的CSAC进行了相关性能测试以期为客户选型提供依据。
本次测试，使用我们公司自主研制的高性能GPS同步时钟——TG100系统作为测试参考源，分别对CSAC的10MHz输出和1PPS相关指标进行了测试，并同其它铷钟进行了一个横向比较。测试内容包括CSAC的10MHz的频率准确度、短期稳定性、相位噪声，以及1PPS信号的定时精度、锁定频率准确度、保持稳定性和24小时保持等关键指标。此外，还对CSAC的锁定时间和功耗进行了测试。
测试设备：
测试参考源：TG100-FTS同步时钟的10MHz输出以及1PPS秒脉冲；
频率计数器：Agilent 53132A；
相噪测试仪：Symmetricom TSC 5125A；
万用表、直流电源设备。
待测设备：
Symmetricom SA.45s芯片级原子钟。
测试连接：
1.使用TG100同步时钟作为参考源（连续工作24小时以上）测试CSAC的
1PPS和10MHz输出；
2.使用屋顶天线，收星状况良好。
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图表
1 测试连接
测试综述：
CSAC 的各项指标测试良好； ☆锁定时间约为：60s ；
☆开机功耗约为：110mW ，稳定运行时功耗约为：90mW ； ☆10MHz 输出的相噪、短稳、频率准确度和普通铷钟水平相当； ☆1PPS 锁定输出峰峰值实测67小时保持在20ns 以内； ☆1PPS 锁定67小时平均频率准确度为：2.32E-14； ☆1PPS 保持24小时相差为：4us ；
☆1PPS 保持24小时平均频率准确度为：4.72E-11。
测试项目：
一、开机锁定时间
原子钟型号锁定时间
CSAC原子钟约60s
SA.3xm系列铷钟约5分钟
X72系列铷钟约6分钟
图表 2 开机锁定时间对比
二、开机功耗
原子钟型号开机功耗稳定运行时功耗
CSAC原子钟110 mW 90m W
SA.3xm系列14 W 5 W
X72系列18 W（最大）10 W
图表 3 功耗对比注明：测试的时候要求测试环境的温度在25℃左右
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三、10MHz方波输出
1.频率准确度
图表 4 频率准确度2.相位噪声
图表 5 相位噪声CSAC锁定时候的10MHz频率准确度可以达到E-10量级
CSAC的10MHz输出的相噪与普通铷钟SA.31m性能相当
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相位噪声（10MHz）SA.31m CSAC实测结果@1Hz<-65dBc/Hz <-64.54dBc/Hz
@10Hz <-85dBc/Hz <-93.75dBc/Hz
@100Hz<-112dBc/Hz <-120.67dBc/Hz
@1KHz<-130dBc/Hz <-132.79dBc/Hz
@10KHz <-140dBc/hz <-140.43dBc/Hz
图表 6 相噪对比3.短期稳定性
CSAC的短期稳定性与普通铷钟SA.31m的性能相当
图表 7 阿伦方差10MHz输出短期稳定性SA.31m CSAC实测结果@1S ≤5E-11 5.31E-11
@10S ≤2.5E-11 1.96E-11
@100S ≤1E-11 7.90E-12
图表 8 短稳对比
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四、1PPS相关指标
1.1PPS定时精度（锁定到GPS）
1PPS输出峰峰值实测67小时保持在20ns以内
图表 9 锁定PPS精度1PPS定时精度测试数据采集从CSAC刚开始锁定到外部1PPS时进行记录。从图中可以看出，CSAC的相位偏移在锁定刚开始的16个小时内变化相对较大，但是仍然保持20ns以内的水平。从16小时到67小时之间的相位变化较小，且稳定性良好，保持在9ns—10ns左右。
2.频率准确度
相位转换数据（取100S平均）67小时平均频率准确度为2.32E-14
图表 10 平均频率准确度
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3.1PPS输出24小时保持
图表 11 保持相位变化（24小时）1PPS保持测试一般要求原子钟锁定到外部1PPS输入24小时以上，本次测试1PPS保持的时候CSAC已经锁定到外部1PPS输入67小时。
4.保持稳定性
图表 12 保持精度
CSAC的1PPS相位输出保持24小时在4us以内
根据保持期间的相位转换的保持平均频率准确度（100S平均），其值为
4.72E-11
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https://www.wendangku.net/doc/d615830256.html, 附录：
CSAC 专用评估板：
图表
13 DEMO
板
CSAC 产品图片
图表 14 CSAC 正面俯瞰
图表 15 底部视图
其他设备与相关产品：
1.SA.45s芯片级原子钟；
https://www.wendangku.net/doc/d615830256.html,/cn/html/product2.asp?cid=1&ArticleID=106 https://www.wendangku.net/doc/d615830256.html,/cn/Upload/20110119152057771.pdf
2.SA.3xm系列铷钟；
https://www.wendangku.net/doc/d615830256.html,/cn/html/product2.asp?cid=1&ArticleID=53 3.X72 系列铷钟；
https://www.wendangku.net/doc/d615830256.html,/cn/html/product2.asp?cid=1&ArticleID=55 4.TG100 GPS同步时钟；
https://www.wendangku.net/doc/d615830256.html,/cn/html/product2.asp?cid=14&ArticleID=105 5.TSC 5125A相位噪声分析仪；
https://www.wendangku.net/doc/d615830256.html,/cn/html/product2.asp?cid=5&ArticleID=67
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科研阅读大作业 光钟相关技术研究进展
光钟相关技术研究进展 1.时间频率标准 1.1时间频率标准发展历史 时间和授时系统是人类文明发展中的一个重要组成部分，很难想象如果没有了钟、手表或者手机来告诉我们时间，我们的生活将会怎样？在进行时间测量时，人们总是选取某种周期运动过程。人类进行测量时间的周期运动过程大体可分为三类[1]：一、转动体的自由旋转。如地球自转，由此导出了恒星时系统和太阳时系统，后者演变为应用广泛的世界时系统；二、开普勒运动。即伴星体在引力作用下绕主星体轨道运动，例如地球绕太阳的运动，月球绕地球的运动，由此导出了历书时系统；三、谐波振荡。绝大多数机械钟和电子钟所依据的振荡运动都属于此类，包括原子辐射或吸收电磁波的振荡运动，其中前两类周期运动是天文学测量时间的基础，第三类谐波振荡产生了一般意义上的时钟，以原子钟最为精确。 直到1928年，时间才有了明确的定义。国际天文学协会(The InternationalAstronomicalUnion)推荐由天文年鉴来确定时间，称为“世界时”。而对于时间的基本单位“秒”的国际定义当时还没有，直到20年后才形成。20世纪50年代，1秒被定义为1个平均太阳日的1 /86400；然而，由于太阳日在一年中并非完全相同，所以在1956 年国际单位制“秒”被修改成1900年1月1日历书12时开始地球公转一周时间的1/31556925.9747，该定义在1960年的第11届国际计量大会(the General Conference on WeightsandMeasure, CGPM)上被批准通过。 随着原子物理的发展，科学家们认识到那些未受干扰的原子的能级跃迁可以提供近乎完美的时间标准，其非常尖锐的共振跃迁可以用作为频率参考基准。由于频率是时间的倒数，所以时间标准本质等价于频率标准。因此时间/频率标准的本质是将一个稳定度尽可能好、频谱尽可能纯的电磁波(光波、微波)频率锁定到一个频率稳定度最好、准确度最高的参考谐振频率上。经过多年努力，“秒”终于脱离了地球物理学的范畴，在1967的第13届国际计量大会上，第一次由原子时间来定义“秒”，即铯原子133同位素基态的两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射波的9192631770个周期所持续的时间[2]。由秒定义可知其跃迁频率在微波频段，约9GHz，因此利用微波跃迁频率建立起来的时间/频率标准有时称为“原子微波钟”，我们现行的秒定义就是基于该跃迁的“微波钟”，这一定义一直延续至今。 1.2原子钟简述 所谓原子钟，就是利用量子力学原理制成的高稳定度和高准确度的时间/频率信号产生系统。由于跃迁波长的不同，原子钟又可分为微波钟和光钟，它们都是由振荡器和计数器两个基本部分组成。原子钟主要有两个性能指标：不确定度和稳定度都是相对值。其中不确定度表示原子钟输出频率与标称频率值的符合程度，稳定度表示在取样时间内原子钟输出频率的变化程度。 如图1所示为原子钟的基本原理图[3]。本地振荡(本振)发出的频率信号通过频率综合系统，将信号频率转换到原子跃迁线附近。将此信号输入原子系统，使原子与辐射场发生相互作用。辐射场频率偏离原子跃迁线频率的大小和方向决定着原子在不同能级间布居数的变化，通过探测布居数的变化得到鉴频信号。鉴频信号再通过伺服电路得到反馈信号，将反馈信号输出至本振，使其对本振的频率进行纠正。本振同时还会向外输出信号，经过上述反馈控制作用，该输出信号即为频率稳定在原子跃迁线上的信号。
用于GNSS的SpT星载原子钟及时间系统介绍
第36卷第10期2011年10月武汉大学学报 信息科学版 Geo matics and Informat ion Science of W uhan U niver sity Vo l.36N o.10 Oct.2011 收稿日期:2011-09-12。 文章编号:1671-8860(2011)10-1177-05文献标志码:A 用于GNSS 的SpT 星载原子钟及时间系统介绍 王庆华1 Droz Fabien 1 Rochat Pascal 1 (1 S pectraT ime 公司,Vauseyon 29,瑞士纳沙泰尔,2000,瑞士) 摘 要:研究了空间铷钟和被动型氢钟的地面批量和寿命试验测试结果,以及卫星在轨试验所达到的最新性能结果。基于这些星载钟的试验结果,对全球卫星导航系统的地面时间站的关键设备及其相关算法作了简要描述,并介绍了一种新颖的在轨技术,即从星载原子钟组(ON CLE)直接产生高度稳健的时间频率信号。关键词:星载原子钟;卫星导航系统;氢钟;铷钟;时间系统中图法分类号:P228.42 准确及高稳定度的宇航级原子钟是精密卫星导航系统中的关键设备,现有的美国全球定位系统(GPS )和俄罗斯全球导航卫星系统(GLONASS),以及即将到来的中国北斗卫星导航系统、欧洲伽利略卫星导航系统、印度区域性卫星导航系统(IRNSS )和日本准天顶卫星系统(QZSS)都装载着不同类型的原子钟。 宇航级原子钟必须满足从发射到多年自动运行条件下的严格要求:确保在整个项目寿命期间满意可靠的工作性能,满足对其质量、体积及功耗的限制,经受发射环境(如冲击、加速度、振动)和工作环境(真空、热循环、电磁干扰和电磁兼容、辐射、磁场及其他空间危害)的能力。 不同航天任务对空间原子钟类型的选择是通过对可靠性、质量、性能及价格等诸多因素综合权衡后的结果。表1列出了各导航系统中应用的不同类型的星载原子钟,其中伽利略星载钟的选择考虑到可靠性(技术多样性)和12a 伽利略任务的寿命要求,采用了 双钟技术 。 表1 不同导航卫星系统中的星载原子钟T ab.1 Onbo ard A tomic Clo cks on Different Nav igat ion Systems 美国GPS 俄罗斯GLONASS 欧洲伽利略中国北斗印度IRNSS 日本QZSS 铷钟铯钟 氢钟铷钟 铷钟 铷钟 铯钟铷钟 (未用于GPS IIR) SpectraTime 公司(SpT ,原T em ex Neuch -a ^tel Time 公司)为欧洲、中国和印度的多个导航系统以及其他空间项目提供空间铷钟和被动型氢钟[1],并为全球卫星导航系统的地面精密时间主站和未来星载频率系统提供高性能的时频同步设备和解决方案。 SpT (Spectra T ime)公司为多个导航系统(欧洲、中国和印度)及其他空间项目提供空间铷钟和被动型氢钟。伽利略在轨验证试验卫星(GIOVE)于2005-12和2008-04的两次发射,以及北斗卫星的相继发射,使这两种原子钟技术拥有了若干年的飞行经历。迄今为止(2011-01)SpT 公司已生产交付了60多台铷钟和15台被动型氢钟的飞行件,并进行了批量钟的特性鉴定。 1 空间铷钟(RAFS)和被动型氢钟 (PHM) 伽利略在轨验证试验卫星(GIOV E)于2005-12和2008-04的两次发射,以及北斗卫星自2009-04的相继发射,使这两种原子钟技术拥有了若干年的飞行经历。迄今为止SpT 公司已生产交付了60多台铷钟和15台氢钟的飞行件(正样),并进行了批量钟的特性鉴定。1.1 铷钟地面性能 在于1991年启动的为Radio -Astron 航天任务设计的铷钟基础上,SpT 公司自1996年起开展了铷钟在导航领域的研制工作。
从访谈看我国原子钟研制水平
从访谈看我国原子钟研制水平 弄虚作假，夸大其词——真TM恶心！ 编者按：十年前，国家为落实“科教兴国“的伟大战略，启动了在中国教育和科学发展史上具有开创性意义的“211工程”。工程的实施，在学科建设、人才培养、科技创新等方面为北京大学这样一所百年名校的发展，提供了重要的物质支持和精神支撑。在短短的十年左右的时间中，全体师生团结进取，开拓创新，以奋发向上的精神面貌和丰硕的学术科研成果，为中华民族的进步不断作出着新的贡献。我们将陆续推出——回眸北大“211工程”的系列报道，让大家在了解和思考中，进一步增强建设世界一流大学的豪情壮志，在新阶段的历史征程中，不负国家和人民的期望，书写更加辉煌的篇章。 2006年4 月17，18号北京大学将接受“211”工程二期项目的验收。“构建新一代原子钟研究平台”正是“211工程”中重要的一个项目。在迎接验收前夕，记者特地采访了该项目的带头人、北京大学信息科学技术学院副院长、博士生导师、量子电子学研究所所长、教育部量子信息与测量实验室主任陈徐宗教授。 记者：陈教授您好！首先非常感谢您在百忙中接受我的采访！您知道再过10天我们北京大学就要接受“211”工程二期项目的验收，您可以谈一下在过去几年中我们这个项目获得“211”工程资助的资金数额以及在这些资金的资助下推动了哪些研究项目，进展如何呢？ 陈教授（以下简称陈）：好的，我也正想利用这个机会向大家汇报一下。在过去几年中我们这个项目获得了“211工程”二期资金300百万，利用这批资金我们主要做了三件事： 第一，研制成功我国（也是世界上）第一个长期连续运转的光轴运铯原子钟（至今已连续运转2年多），长期稳定度达:10-10,准确度到达10-11打破了美国等的禁运，满足国内地面高精度小型化原子钟的需求；第二，研制出高性能的铷原子钟，使铷原子钟稳定度从目前的1×10-13/日提高到2－3×10－14/日的国际先进水平，该原子钟已被选为我国二代卫星导航系统的核心部分； 第三，我们建立了新型原子钟的基础研究平台，该平台可以开展以超冷原子与超高精度光学梳状发生器为基础的新型原子钟研究，取得的成果为： （1）实现了玻色—爱因斯坦凝聚，获得了中国稳定最低的物质材料，温度为50纳开尔文，而绝对零度是0开尔文,我们知道绝对零度是无法实现只能靠近。 （2）实现了多种原子激光(包括：脉冲原子激光、连续原子激光、准联系原子激光、磁场加速原子激光等)。国际上共有43个实验室获得了玻色—爱因斯坦凝聚，其中只有8个获得了脉冲原子激光，我们北大量子电子实验室就是其中之一。而连续原子激光世界上只有2个实验室获得，一个是2005年诺贝尔物理学奖获得者德国慕尼黑大学教授、马克斯普朗克-l量子光学研究所所长Theodor.W.Hansch教授领导的小组，另一个就是我们北大的实验室。 （3）建立了高精度飞秒锁相光梳与半导体激光频率标准测量系统。利用此平台，我们获得了国际973项目：“超冷原子光晶格微波原子钟”、“主动式钙原子光钟”、“主动式钙原子光钟”与国家自然科学重大基金项目“光学频率向微波频率精密传递”等项目的支持。 记者：听了陈教授的介绍，真是欢欣鼓舞！陈教授，我对您刚才提到的一些比较专业的术语比如玻色—爱因斯坦凝聚、一些数据的实际概念都不是完全了解。另外我也想问一下原子钟的工作原理。 陈：首先玻色—爱因斯坦凝聚是爱因斯坦在70年前提出的，我们知道在常温下原子是很活跃的，很难控制，而到达一定低温后所有的原子会表现出同一个状态形成一种“凝聚”。打个不恰当的比方——本来操场上有很多穿着各种衣服在锻炼的同学，他们打球、踢球、跑步等等，而现在让他们都穿上统一服装做广播体操，并且假设每个人都是一模一样的。而玻色—爱因斯坦凝聚状态下的原子就类似这个情形。至于上面所说的一些数据，10－12也就是说原子钟30万年差一秒，我们现在研制成功的10－15也就是说3000万年差一秒。 而天稳定度我们这样说吧，卫星在运转过程会出现偏差，每天都要调整，如果卫星携带的原子钟天稳定度高，那么调整幅度就比较小，调整起来就比较方便。至于原子钟的工作原理嘛，我们知道电子在原子内进
LPRO-101(铷原子钟)
LPRO Rubidum Oscillator USER’S GUIDE and INTEGRATION GUIDELINES S/O/102502D LPRO Rubidium Oscillator for Time & Frequency Reference
Datum — Proprietary Copyright 2000 Datum All Rights Reserved Printed in U.S.A. This material is protected by the copyright and trade secret laws of the United States and other countries. It may not be reproduced, distributed or altered in any fashion, except in accordance with applicable agreements, contracts or licensing, without the express written consent of Datum Irvine. For permission to reproduce or distribute please contact: Publications Supervisor, Datum Irvine, 3 Parker, Irvine, CA 92618-1605. Ordering Information The ordering number of this document is S/O/102502D. To order this document, call 949 598 7600 and ask for the Datum Irvine Sales Department. Notice Every effort was made to ensure that the information in this document was complete and accurate at the time of printing. However, the information presented here is subject to change. Applicable Patents This product is protected under the following U.S. patent numbers: 4,661,782; 5,457,430; 5,489,821; 5,656,189; 5,721,514 and patents pending. Trademarks X72 is a registered trademark of Datum. Other trademarked terms may appear in this document as well. They are marked on first usage. Warranty Datum provides a 2 year warranty on this product.
数据库常用数据类型
(1) 整数型 整数包括bigint、int、smallint和tinyint，从标识符的含义就可以看出，它们的表示数范围逐渐缩小。 l bigint：大整数，数范围为-263 (-9223372036854775808)～263-1 (9223372036854775807) ，其精度为19，小数位数为0，长度为8字节。 l int：整数，数范围为-231 (-2,147,483,648) ～231 - 1 (2,147,483,647) ，其精度为10，小数位数为0，长度为4字节。 l smallint：短整数，数范围为-215 (-32768) ～215 - 1 (32767) ，其精度为5，小数位数为0，长度为2字节。 l tinyint：微短整数，数范围为0～255，长度为1字节，其精度为3，小数位数为0，长度为1字节。 (2) 精确整数型 精确整数型数据由整数部分和小数部分构成，其所有的数字都是有效位，能够以完整的精度存储十进制数。精确整数型包括decimal 和numeric两类。从功能上说两者完全等价，两者的唯一区别在于decimal不能用于带有identity关键字的列。 声明精确整数型数据的格式是numeric | decimal(p[,s])，其中p为精度，s为小数位数，s的缺省值为0。例如指定某列为精确整数型，精度为6，小数位数为3，即decimal(6,3)，那么若向某记录的该列赋值56.342689时，该列实际存储的是56.3427。 decimal和numeric可存储从-1038 +1 到1038 –1 的固定精度和小数位的数字数据，它们的存储长度随精度变化而变化，最少为5字节，最多为17字节。 l 精度为1～9时，存储字节长度为5； l 精度为10～19时，存储字节长度为9； l 精度为20～28时，存储字节长度为13； l 精度为29～38时，存储字节长度为17。 例如若有声明numeric(8,3)，则存储该类型数据需5字节，而若有声明numeric(22,5)，则存储该类型数据需13字节。 注意：声明精确整数型数据时，其小数位数必须小于精度；在给精确整数型数据赋值时，必须使所赋数据的整数部分位数不大于列的整数部分的长度。 (3) 浮点型 浮点型也称近似数值型。顾名思义，这种类型不能提供精确表示数据的精度，使用这种类型来存储某些数值时，有可能会损失一些精度，所以它可用于处理取值范围非常大且对精确度要求不是十分高的数值量，如一些统计量。
空间冷原子钟
空间冷原子钟 从日晷、漏刻计时器（水钟、沙漏等）的出现，到摆钟、石英晶体钟的发明，人类对于时间的把握越来越精确。而从1948年第一台原子钟发明至今，人类计时的精度更是以几乎十年一个数量级的速度提高。2016年9月，由中国科学家研制的世界上第一台在轨进行科学实验的空间冷原子钟（space cold atomic clock），随着中国的天宫二号空间实验室发射升空。空间冷原子钟这一“高冷”的术语带着国人的热情与自豪，成为热词。空间冷原子钟的原理是将激光冷却原子技术与空间微重力环境相结合，在空间轨道上获得比地面上的线宽要窄一个数量级的原子钟谱线，从而进一步提高原子钟精度。这是原子钟发展史上又一个重大突破，在计量学、基础物理、守时、全球导航定位系统等方面都有非常重大的科学研究和工程应用价值。 ●中科院上海光机所研制的“空间冷原子钟”搭载“天宫二号”发射升空，将成为国际上首台在轨运行并开展科学实验的“空间冷原子钟”，同时也是目前在空间运行的最高精度的原子钟。“空间冷原子钟”将激光冷却技术和空间微重力环境结合，有望实现10-16量级的超高精度（约3000万年误差1秒），将目前人类在太空中的时间计量精度提高
1～2个数量级。――《空间冷原子钟专题》（中国科学院上海光学精密机械研究所官网，2017年9月） ●空间冷原子钟主要包括物理单元、微波单元、光学单元和控制单元四大组成部分，每个单元都有非常高的技术指标，其工作原理是利用激光冷却和俘获技术获得接近绝对零度（μK量级）的超冷原子团，然后采用移动光学黏团技术将其沿轴向抛射。在微重力环境下，原子团可以做超慢速均速直线运动。处于纯量子基态上的原子经过环形微波腔，与分离微波场两次相互作用后产生量子叠加态，经由原子双能级探测器测出处于两种量子态上的原子数比例，获得原子跃迁几率，改变微波频率即可获得原子钟的谱线Ramsey条纹。预计微重力环境下所获得的Ramsey中心谱线线宽可达0.1 Hz，比地面冷原子喷泉钟谱线窄一个数量级，利用该谱线反馈到本地振荡器即可获得高精度的时间频率标准信号。――《超高精度空间冷原子钟》（中国科学院空间应用工程与技术中心官网，2016年9月6日） ●空间冷原子钟研制和运行的成功对于基础物理学的研究及科技的应用都意义非凡，比如：空间站内的冷原子钟对卫星上的传统热原子钟进行不受地球大气影响的校准，以及与地面喷泉原子钟形成空-地、地-空、地-地的完整校准。由于卫星全球定位系统的核心技术就在于原子?的精准度，空间冷原子钟的在轨持续运行会大幅度地提高GPS的定位精
现代授时技术及其用途
现代授时技术及其用途–概述 摘要：涵盖的内容 1、基本的准备知识：单位制、频率基、标准器、频标比对方 法和测量技术。一些内容在“时间与频率测量”中学习，而针对性的频标比对和时间测量等内容在本课程中讲。教材，根据情况不断重复和复习。 2、各种可用的传输载体和途径（无线），时间–空间关系 3、时间和频率信号在授时传递中信号的特点及其处理、测量 技术（扩展） 4、重要的基础：时间同步、相位同步（同频、同相）、相位群 同步。源端和用户端的区别, 周期性（1pps）和非周期性的区别、灵活性；相互间的相关性 5、特有的授时比对方法：三种，单、双、共 6、关于授时技术的应用–其重要性反映了学习的价值。导航 定位、时间同步、电力故障检测、国防军工、航空航天等。注意时–空关系。 7、同步技术的扩展：频率准确度、稳定度的传递，例如在原 子钟等量子频标中。 8、授时、定位、导航系统中的一些关键技术：星载钟、时频 信号生成和保持、星–地、星间、地–地的同步监测等。 9、最新的技术进展 10、GPS等全球定位系统
11、 方法、实验（理解）、和科研的关系。 概述 与其他物理量在量值传递等方面很大的不同，时间和频率信号的准确传递可以借助于电磁波信号以无线的方法进行。这主要是因为光和电磁波信号传递速度的高精度以及快速的原因。 高精度传输的参考时间信号是官方的国际时间，协调世界时UTC ；高精度传输的参考频率(时间间隔)信号是国际原子时TAI 。它们都是由国际度量局BIPM 产生的。授时技术的目的是完成全部（全球）或者局部的时间的一致。 授时技术从最初主要是用于时间和频率标准器之间的准确比对及量值传递。这常常表现为频率信号的校准和时间的同步等。而近年来它也更多地被用于导航定位、通讯、大系统的管理和协调、电力传输中的故障检测等。另外，授时技术的用途也更多的表现在导航和长度的精密测量及控制方面。经过了几年对本课程的讲授，我们感觉到应该在更广义的范畴内把授时问题的内涵、相关知识、可应用的领域以及针对不同情况时的灵活应用等交待的更明白。这样才能发挥它的功能。 用符号S 表示电磁波传播的距离、V 表示电磁波传播的速度、d 表示传播延迟，则 d=V S (1) 对于天波一般取V 等于光速c ；对于地波，根据大地导电率的不同，V 不等于光速，要作相应的修正。此外，能否准确的计量出电磁波信号传播的实际距离也是确定各种发播手段准确度高低的关键。 从计量学的发展中，可以看到一条规律。也就是因为时间和频率量的高精度和便于数字化处理等优点，对于其他量值的测量和处理从高精度的考虑就有向频率或者时间量靠近的趋势。同样，又由于时间和频率量便于高精度传输的优点 (其他量值，如电压等就很难通过这样的途径准确的传输)，除了利用这种传输单一地进行时间或者频率量的传递和比对外人们还千方百计地把可能转换或者以时间量值为代表情况下实现其他对象的比对、统一等目的。所以在全球定位星系统(GPS)发展的初期，就有人预测这个系统能够发挥的作用的广度和深度将取决于人们的想象力。如果说，在时间和频率领域授时技术主要的功能是完成时间的同步和频率量值的一致，那末在更广泛的领域它将以时间、相位或者频率为纽带实现不同的控制对象在大空间的统一。这里，最明显的例子就是电力系统的管理、控制和故障检测；在通讯方面对于图像和文字资料的传输所需要的系统等。 为了学习方便，我们先把本课程中的关键的缩写词汇列表如下： （有印象，不要求记；在许多文献中大量应用） BIPM: Bureau International des Poids et Mesures C/A 码：进入探测粗码(Coarse Acguisition of Clear Access) CRL: Communications Research Laboratory, Tokyo CV: Common View
Excel中常用的数据类型
Excel中常用的数据类型 在Excel的单元格中可以输入多种类型的数据，如文本、数值、日期、时间等等。下面简单介绍这几种类型的数据。 1．字符型数据。在Excel中，字符型数据包括汉字、英文字母、空格等，每个单元格最多可容纳32000个字符。默认情况下，字符数据自动沿单元格左边对齐。当输入的字符串超出了当前单元格的宽度时，如果右边相邻单元格里没有数据，那么字符串会往右延伸；如果右边单元格有数据，超出的那部分数据就会隐藏起来，只有把单元格的宽度变大后才能显示出来。 如果要输入的字符串全部由数字组成，如邮政编码、电话号码、存折帐号等，为了避免Excel把它按数值型数据处理，在输入时可以先输一个单引号“'”(英文符号)，再接着输入具体的数字。例如，要在单元格中输入电话号码“64016633”，先连续输入“'64016633”，然后敲回车键，出现在单元格里的就是“64016633”，并自动左对齐。 2．数值型数据。在Excel中，数值型数据包括0~9中的数字以及含有正号、负号、货币符号、百分号等任一种符号的数据。默认情况下，数值自动沿单元格右边对齐。在输入过程中，有以下两种比较特殊的情况要注意。 (1)负数：在数值前加一个“”号或把数值放在括号里，都可以输入负数，例如要在单元格中输入“66”，可以连续输入“66”“(66)”，然后敲回车键都可以在单元格中出现“66”。 (2)分数：要在单元格中输入分数形式的数据，应先在编辑框中输入“0”和一个空格，然后再输入分数，否则Excel会把分数当作日期处理。例如，要在单元格中输入分数“2/3”，在编辑框中输入“0”和一个空格，然后接着输入“2/3”，敲一下回车键，单元格中就会出现分数“2/3”。 3．日期型数据和时间型数据。在人事管理中，经常需要录入一些日期型的数据，在录入过程中要注意以下几点： (1)输入日期时，年、月、日之间要用“/”号或“-”号隔开，如“2002-8-16”“2002/8/16”。 (2)输入时间时，时、分、秒之间要用冒号隔开，如“10:29:36”。 (3)若要在单元格中同时输入日期和时间，日期和时间之间应该用空格隔开。 （信息技术教育室供稿）
常用数据类型的使用
刚接触编程地朋友往往对许多数据类型地转换感到迷惑不解，本文将介绍一些常用数据类型地使用. 我们先定义一些常见类型变量借以说明 ; ; ; ; []"程佩君"; []; *; ; ; ; 一、其它数据类型转换为字符串 短整型() ()将转换为字符串放入中,最后一个数字表示十进制 (); 按二进制方式转换 长整型() (); 浮点数() 用可以完成转换,这是中地例子: , ; *; ; ( , , , ); 运行结果: : '' : : 资料个人收集整理，勿做商业用途 表示小数点地位置表示符号为正数，为负数 变量 "北京奥运"; ()(); 变量 ("程序员"); * (); 资料个人收集整理，勿做商业用途 (); (); (); 变量 (""); * (); 资料个人收集整理，勿做商业用途 (); (); 变量 类型是对地封装，因为已经重载了操作符，所以很容易使用 ("");
* 不要修改中地内容 (); 通用方法(针对非数据类型) 用完成转换 []; ''; ; ; ; ( , ""); ( , ""); ( , ""); ( , ""); 二、字符串转换为其它数据类型 (,""); 短整型() (); 长整型() (); 浮点() (); 变量 ; 变量 ("程序员"); 完成对地使用 (); 变量 类型变量可以直接赋值 (""); (); 变量 类型地变量可以直接赋值 (""); (); 三、其它数据类型转换到 使用地成员函数来转换,例如: 整数() (""); 浮点数() (""); 字符串指针( *)等已经被构造函数支持地数据类型可以直接赋值 ; 对于所不支持地数据类型，可以通过上面所说地关于其它数据类型转化到*地方法先转到*，
原子钟证明原子是带电的
原子钟证明原子是带电的 云南曲靖云维股份大为制焦电仪黄兆荣 原子核与电子的电荷是不会抵消的，电荷是物质，物质是不会扺消的，原子核是高电位，电子是低电位，而不是正电荷和负电荷。 下面的文章是搜弧科技报道，文章就证明这一点。 原子钟是怎样工作的？2017-03-02 16:43 钟表最明显的作用就是记录时间，所有的钟表都是通过计数“谐振器”的“刻度”来做到这一点的。 在摆钟中，谐振器是钟摆，并且时钟中的齿轮通过计数钟摆的谐振（来回摆动）来跟踪时间。摆锤通常以每秒一次的摆动频率共振，时钟的精度由谐振器在指定频率的精度决定，精度最高的也只有每年一分钟左右的误差。原子钟是使用原子的谐振频率作为其谐振器的时钟，其精度高达两千万年才误差一秒。基本上，原子在吸收或发射能量时会出现共振或“振动”。 原子由原子核与外层电子组成，原子核带正电，带负电的电子绕着原子核运动。元素中的电子都处于不同的能级，即它们与原子核的距离不同。但是在每个元素中，电子只能处于一个特定的能级或“轨道”。 当电子吸收能量时，它们会跃迁到更高的能量状态（将其看成是远离原子核）。当电子释放能量时，它们会跃迁到较低能量状态(将其看成是接近原子核)，损失的能量作为电磁辐射（微波、光波等）被释放出来。能量状态之间的这种跃迁就是原子钟要测量的“振荡”。 这种方法的优点是原子以非常一致的频率谐振。原子钟使用铯，每个铯原子都会以完全相同的频率共振，铯-133每秒振荡9192631770周期。这种精度与其他类型的时钟完全不同，因为它不受像温度这样的环境问题的影响——这就是原子钟如此精确的原因。 所以用铯我们的时钟可以精确到1/9192631770秒！ 如何制造铯原子钟？ 为了制造原子钟，首先加热铯，使得原子沸腾，沿着保持高真空的管道传送。首先，它们通过一个磁场，能筛选出处于合适能量状态的原子。然后，它们通过一个很强的微波场。微波能量的频率在一个较小频率范围内向后和向前扫描，使得在每个周期中的某一点，穿过恰好9192631770赫兹的频率。微波发生器的范围已经接近这个精确的频率，因为它来自一个精确的晶体振荡器。当铯原子接收了频率完全精确的微波能量时，它将改变其能量状态。 在管道的远端，另个一磁场把已改变能量状态的原子分离出来，前提是该微波场处于完全精确的频率。管道端部的探测器检测出与其撞击的铯原子数比例，因此当微波频率完全精确时，结果达到峰值。然后，用该峰值进行必要的微小校正，以使晶体振荡器和微波场在频率上达到准确。最后将该锁定频率除以9192631770，就得到现实中所需的每秒一个脉冲。 磁场是对带电粒子有作用力，故原子是带电的
光镊技术在原子物理和生命科学中的应用与发展
光镊技术在原子物理和生命科学中的应用与发展 信息工程系 王 坚 [摘要] 激光陷阱和控制、操作中性微小粒子的光镊技术是以光的辐射压原理为基础的，利用光与物质间动量的传递的力学效应形成三维梯度光学陷阱。光压的实际应用在20世纪激光诞生后才得以实现。由于激光突出的高方向性、高相干性、高亮度产生的辐射压高于一般的光，所以使得基于光压原理的光镊能够被发现并运用。光镊能够捕获和操纵微米尺度粒子成为捕获操纵粒子独特且有效的手段，并且这种方法在物理和生物科学等领域掀起了一场技术革命。本文简要回顾了早期光镊技术在原子物理和生命科学中的应用与发展，以及当代光镊技术研究的最新成就。 [关键词] 激光陷阱，光镊，激光 1． 引言 光镊是基于光的力学效应的一种新的物理工具，它如同一把无形的机械镊子，可实现对活细胞及细胞器的无损伤的捕获与操作。光镊的发明正适应了生命科学深入到细胞、亚细胞层次的研究趋势，也为生物工程技术提供了一种新的手段。仅仅20年光镊的应用已展示其在物理和生命科学领域中无限美好的应用前景。 2. 光镊技术原理 2.1光压原理 光镊技术是基于光压原理的，光压原理在牛顿和开普勒时期就已经提出来了但是一直都没有什么应用。光的压力原理早期只有在天文学中有些应用，德国的天文学家开普勒，在17世纪初提出彗尾之所以背向太阳的原因是，其受到了太阳辐射光压的作用力。因为只有在天文学研究中当光的强度和距离都非常大的时候，光压对物质的影响才会明显的表现出来。1873年Maxwell 从光的波动理论角度根据电磁理论推导出了光压的存在（电磁辐射压）并且给出了垂直入射到部分反射吸收体表面的光束的光压为： ()R c E p +=1 其中,E 为每秒钟垂直入射到12m 上的能量，c 为光速，R 为物体对光的反射系数。
C语言的基本数据类型及其表示
3.2C语言的基本数据类型及其表示 C语言的基本数据类型包括整型数据、实型数据和字符型数据，这些不同数据类型如何表示？如何使用？它们的数据范围是什么？下面我们分别进行介绍。 3.2.1常量与变量 1.常量 常量是指程序在运行时其值不能改变的量，它是Ｃ语言中使用的基本数据对 象之一。Ｃ语言提供的常量有： 以上是常量所具有的类型属性，这些类型决定了各种常量所占存储空间的大小和数的表示范围。在C程序中，常量是直接以自身的存在形式体现其值和类型，例如：123是一个整型常量，占两个存储字节，数的表示范围是-32768～32767；123.0是实型常量，占四个存储字节，数的表示范围是-3.410-38～3.41038。 需要注意的是，常量并不占内存，在程序运行时它作为操作对象直接出现在运算器的各种寄存器中。 2.符号常量 在C程序中，常量除了以自身的存在形式直接表示之外，还可以用标识符来表示常量。因为经常碰到这样的问题：常量本身是一个较长的字符序列，且在程序中重复出现，例如：取常数的值为3.1415927，如果在程序中多处出现，直接使用3.1415927的表示形式，势必会使编程工作显得繁琐，而且，当需要把的值修改为3.1415926536时，就必须逐个查找并修改，这样，会降低程序的可修改性和灵活性。因此，Ｃ语言中提供了一种符号常量，即用指定的标识符来表示某个常量，在程序中需要使用该常量时就可直接引用标识符。 Ｃ语言中用宏定义命令对符号常量进行定义，其定义形式如下： #define标识符常量 其中#define是宏定义命令的专用定义符，标识符是对常量的命名，常量可以是前面介绍的几种类型常量中的任何一种。该使指定的标识符来代表指定的常量，这个被指定的标识符就称为符号常量。例如，在C程序中，要用PAI代表实型常量3.1415927，用W代表字符串常量"Windows98"，可用下面两个宏定义命令： #define PAI3.1415927 #define W"Windows98" 宏定义的功能是：在编译预处理时，将程序中宏定义（关于编译预处理和宏定义的概念详见9.10节）命令之后出现的所有符号常量用宏定义命令中对应的常量一一替代。例如，对于以上两个宏定义命令，编译程序时，编译系统首先将程序中除这两个宏定义命令之外的所有PAI替换为3.1415927，所有W替换为Windows98。因此，符号常量通常也被称为宏替换名。 习惯上人们把符号常量名用大写字母表示，而把变量名用小写字母表示。例3-1是符号常量的一个简单的应用。其中，PI为定义的符号常量，程序编译时，用3.1416替换所有的PI。 例3-1：已知圆半径r，求圆周长c和圆面积s的值。
原子钟
https://www.wendangku.net/doc/d615830256.html,/AMuseum/time/index.html NPL：铯：计时技术小史 文/Justin Rowlatt 铯中心：位于科罗拉多州的信号中继站，原子钟时间信号从这里传到美国的千家万户。 作为一个化学元素，铯实际上已经重新对时间进行了定义。 自小时候到现在，在各种场合你都被告知准时很重要。现在，有了铯原子，全世界各个地方的时间都能保持准确，准确到让我们感到需要重新思考时间是什么。而且我们发现计时技术中存在一个奇怪的缺陷。事实上是在近些年来人们才意识到准确及时的重要性。并不是我们的祖先不需要知道时间，他们当然需要。几千年来，人类制造出多种多样精致的仪器来衡量时间的流逝。但事实是直到175年前，在那之前的几千年里，人们对于时间的定义来源都是太阳。不管走到哪里，你总能认出什么时候是正午。晴天里只要看一眼天空或者看一下日晷，你就能知道时间。这一切随着世界上第一条铁路线的开通而改变了，这第一条铁路就在这里，在我们英国。在那之后人们都知道伦敦的正午比布里斯托（Bristol）的正午早10分钟，这是一个精确的值，它是阳光走过两座城市之间的经度差所需要的时间。计时系统出现错误导致的将不只是乘客会误车。由于计时偏差导致的危险事件甚至火车事故越来越多。 1840年11月，英国西部铁路公司（Great Western Railway）解决了这一问题，他们使用了一个叫“铁路时间”（Railway Time）的计时系统。系统内所有城市的时间都是伦敦时间，这是第一次人们根据一个标准将不同地点的时间同步起来。此举引起了很大争议。突然间，皇家格林尼治天文台（Royal Observatory）就可以从遥远的格林尼治控制你的时间系统。埃克赛特大学的校长拒绝将学校大教堂的时钟调整至英国西部铁路公司所要求的时间。布里斯托采用了一个折中的方案：时钟上有两个分针，一个显示当地时间，一个显示“铁路时间”。
数字通信技术与应用1
一、判断题（共10道小题，共50.0分） 1.数字通信系统只需做到位同步和帧同步，便可保证通信的正常进行。 A.正确 B.错误 https://www.wendangku.net/doc/d615830256.html,ITT的G.732建议规定后方保护计数n=2。 A.正确 B.错误 3.收端定时系统产生位脉冲、路脉冲等的方法与发端一样。 A.正确 B.错误
4.PCM30/32路系统信令码的编码没有任何限制。 A.正确 B.错误 5.A律13折线编码器和解码器均要进行7/11变换。 A.正确 B.错误 6.某一位码的判定值与所有其它码元均有关。 A.正确 B.错误 7.A律13折线解码器中串／并变换记忆电路的。
B.错误 8.模拟压扩法是实际常采用的非均匀量化实现方法。 A.正确 B.错误 9.N不变时，非均匀量化与均匀量化相比，大、小信号的量化误差均减小。 A.正确 B.错误 10.时分多路复用的方法不能用于模拟通信。 A.正确
二、单项选择题（共10道小题，共50.0分） 1.PCM30/32路系统收端时钟产生的方法是（）。 A.用石英晶体震荡器产生 B.定时钟提取 C.外同步定时法 D.用原子钟产生 2.PCM30/32路系统第23路信令码的传输位置（即在帧结构中的位置）为（）。 A.F７帧TS16的前４位码 B.F７帧TS16的后４位码 C.F8 帧TS16 的前４位码 D.F8 帧TS16 的后４位码
3.PCM30/32路系统传输复帧同步码的位置为（）。 A.Fo帧TS16前4位码 B.Fo帧TS16后4位码 C.F1帧TS16前4位码 D.F1帧TS16后4位码 4.PCM30/32路系统帧同步码的码型为（）。 A.0011011 B.0110110 C.0000 D.1101110 5.非均匀量化的特点是（）。 A.大、小信号的量化误差相同 B.量化误差>/2
Java中几种常用的数据类型之间转换方法
Java中几种常用的数据类型之间转换方法：1.短整型-->整型 如: short shortvar=0; int intvar=0; shortvar= (short) intvar 2.整型-->短整型 如: short shortvar=0; int intvar=0; intvar=shortvar; 3.整型->字符串型 如: int intvar=1; String stringvar; Stringvar=string.valueOf (intvar); 4.浮点型->字符串型 如: float floatvar=9.99f; String stringvar; Stringvar=String.valueOf (floatvar); 5.双精度型->字符串型 如： double doublevar=99999999.99; String stringvar; Stringvar=String.valueOf (doublevar); 6. 字符型->字符串型 如：char charvar=’a’; String stringvar;
Stringvar=String.valueOf (charvar); 7字符串型->整型、浮点型、长整型、双精度型如：String intstring=”10”; String floatstring=”10.1f”; String longstring=”99999999”; String doubleString=”99999999.9”; Int I=Integer.parseInt (intstring); Float f= Integer.parseInt (floatstring); Long lo=long. parseInt (longstring); Double d=double. parseInt (doublestring); 8字符串型->字节型、短整型 如：String s=”0”; Byte b=Integer.intValue(s); Short sh=Integer.intValue(s); 9字符串型->字符型 如： String s=”abc”; Char a=s.charAt(0); 10字符串型-->布尔型 String s=”true”; Boolean flag=Boolean.valueOf (“s”);
原子钟的几种常见类型
原子钟的几种常见类型 摘要本文按出现的时间顺序介绍几种常用原子钟(光谱灯抽运铷原子钟、光谱灯抽运铯原子钟、磁选态铯原子束钟、激光抽运铯原子束钟、激光冷却冷原子喷泉钟、积分球冷却原子钟)的基本原理。 原子钟是利用原子或分子的能级跃迁的辐射频率来锁定外接振荡器频率的频率测量标准装置的俗称，通称为量子频率标准或原子频标。其工作原理可用图1来描述： 图1 一个受控的标准频率发生器产生的信号经过倍频和频率合成转换成为频率接近于原子跃迁频率的信号，激励原子产生吸收或受激发射的频率响应信号，呈共振曲线形状，称为原子谱线，其中心频率即原子跃迁频率为，线宽为Δν。若经过转换的受控振荡器频率与原子跃迁频率不符，原子做出的响应信号通过伺服反馈系统来矫正振荡频率，直到使其与原子频率符合为止。这样就使受控振荡器频率始终稳定在原子跃迁频率上，从而实现使其振荡频率锁定于原子跃迁频率的目的。 光谱灯抽运铷原子钟光抽运汽室频标用碱金属原子基态两个超精细结构能级之间跃迁的辐射频率作为标准频率，它处在微波波段。在磁场中，这两个能级都有塞曼分裂，作为标准频率的跃迁是其中两个磁子能级=0之间的跃迁，它受磁场影响最小。若用合适频率单色光照射原子系统，使基态一个超精细能级
上的原子被共振激发，而自发辐射回到基态时可能落到所有能级，原子就会集中到一个基态能级，极大地偏离玻尔兹曼分布，这就是光抽运效应。这里选择抽运光起着关键作用。在20世纪60年代初，激光器刚发明尚无法利用，唯一可用的共振光源是光谱灯。一般光谱灯是由同类原子发光，它的光谱成分能使基态两个超精细能级上的原子都被激发，因而不能有效地实现选择吸收，起到光抽运作用。幸好对铷原子，可以有一个巧妙的办法。铷原子有两种稳定同位素：和，其丰度分别为72. 2%和27. 8%。它们各有能级间距为3036MHz和6835MHz的两个超精细能级，其共振光的频率分布如图2所示。这里A，B线为所产生，a，b线属于原子。从它们的位置可见，A，a两线有较多的重合，而B，b线则重合较少。因此，若原子发出的光透过一个充以原子的滤光泡，a线就会被较多地吸收，而剩下较强的b线。原子在这种光作用下，就会有较多的下能级原子被激发，从而使更多原子聚集在超精细结构的上能级上，这就实现了光抽运效应。 图2 光谱灯抽运铯原子钟20世纪60年代初期铯原子没有简单的抽运光源可用，只能利用无极放电光谱灯。这种灯能发出强度大致相等的两条超精细结构谱线，分别可对铯原子基态F=3和F=4两个超精细能级发生作用，引起原子激发。