A pergunta pode parecer estúpida, mas o tempo de vôo do satélite é desconhecido e está se movendo, o efeito doppler está distorcendo a frequência (e não é constante devido à trajetória relativa) e os satélites estão constantemente aparecendo, forçando uma constante mudança do relógio de referência.
Além disso, o 1pps deve ter jitter baixo, mas também estar em fase com o relógio UTC (mas não acho que seja preciso ser preciso nesse aspecto, é famoso principalmente pelo jitter baixo).
Aqui está uma questão secundária: a fase 1PPS está conectada à onda portadora ou ao sinal desmodulado?
Respostas:
O receptor mantém sua própria base de tempo interna, e algumas das incógnitas que ele precisa resolver são as compensações de frequência e fase entre essa base de tempo local e a "hora do sistema GPS", conforme inferido a partir dos sinais recebidos.
Depois que o receptor tiver esses valores, a saída 1PPS é gerada a partir dessa base de tempo. Não existe uma "conexão direta" com a portadora ou a modulação de qualquer um dos sinais de satélite - existe um deslocamento significativo do Doppler nesses sinais.
Os receptores de gama baixa usam um TCXO barato (oscilador de cristal com temperatura compensada) para acionar a base de tempo local, mas nenhuma tentativa é feita para travar com frequência esse oscilador no tempo do GPS. Como resultado, a saída de 1PPS pode ter alguma instabilidade, com o valor pico a pico relacionado ao período do oscilador (geralmente da ordem de 20 - 50 ns P-P ).
Os receptores de alta precisão mais sofisticados têm a opção de travar com frequência o oscilador local até o tempo do GPS, eliminando a instabilidade.
Nos meus aplicativos, geralmente uso receptores de faixa baixa a média que não bloqueiam com frequência suas bases de tempo. Em alguns dos meus projetos, não me importo com a instabilidade de baixo nível. Em outros designs, usei um segundo PLL como filtro de jitter para criar minha própria base de tempo de jitter baixo.
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