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信号源作为电子系统的核心部件，其准确度与稳定度直接决定系统的性能指标。本文针对远程分布式设备同步工作时对信号源精确度与稳定性的需求，设计了一种基于GPS的高稳信号源。常用频率源有LC振荡器、晶体振荡器和原子钟等，其中LC振荡器的频率方便调节，但易受外界温度的影响；氢钟、铯钟的稳定度可达10-14量级，但价格十分昂贵；恒温晶振受温度影响较低，频率的短期稳定度优于10-7量级，性价比高。采用恒温晶振作为信号源设计的测控频标，能够满足高稳定度的设计需要。恒温晶振输出信号的频率会受到老化的影响产生漂移，根据锁相环（PLL）原理，使用具有长期稳定度好、跟踪保持特性强的GPS秒脉冲（1PPS）作为基准信号调节恒温晶振，以提高晶振的频率准确度和长时稳定度。设计直接脉冲计数与量化时延法相结合的高精度时间间隔测量方法，减小了由于测量误差导致的校准偏差；同时运用滑动平均数字滤波方法对测量数据进行滤波，消除1PPS短时抖动对系统造成的干扰；在系统运行前期加入快速频率校准过程，使晶振与其标称频率的频差迅速进入捕获带范围，缩短晶振锁定时间。此外，在要求宽频率变化范围的领域中，恒温晶振输出的单一频率无法满足信号源宽范围输出的需要。本系统采用GPS驯服晶振技术，配合具有宽频率范围特性的直接数字频率合成技术（DDS），在保证高稳定度频率输出的同时，实现了频率的宽范围可调。对自主设计的信号源系统进行测试，结果表明：恒温晶振可快速被锁定在较高的频率准确度上，长期频率准确度优于7×10-10，有效抑制了频率漂移；两台独立信号源的相对稳定性良好，长期相对频差优于9.8×10-11；系统可以输出1250MHz范围的可调频率信号；而且还能够提供最小时间单位为10ns的时间信息。