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温度和老化漂移会使铷原子钟的输出频率变得不稳定，影响原子钟输出频率的准确度和稳定度。本文通过对铷原子钟的温度特性分析建立了数学模型，然后运用单片机控制DDS，对铷钟的温度进行数字化补偿。另外，通过对铷钟老化特性的分析，研究漂移率补偿算法，建立补偿模型，从而证明了铷钟老化漂移补偿的可行性。通过时频生成与保持系统对基准源输出的10MHz进行补偿修正，系统中数字化的高分辨率DDS根据反馈信息对输出基准信号进行修正，减少老化漂移、环境温度等因素对频率源的影响，然后利用数字锁相环将晶体振荡器锁至铷原子钟后，保持了晶体振荡器自由运行状态下较好的相位噪声水平，大幅度改善了铷原子钟原有的近端相位噪声水平，从而保证系统最终输出高稳定、低相噪的10.23MHz信号。