宽频带地震仪利用GPS授时信号全方位、全天候、连续性、实时性和高精度的特点,以GPS信号为基准来校准本地时钟(晶体振荡时钟或原子钟),将GPS接收机输出信号的长期稳定度和恒温晶振的短期稳定度相结合,应用大规模可编程逻辑器件,设计和实现了由PC104控制的实时在线授时系统。针对接收机中GPS信号的噪声进行kalman滤波软件处理,Kalman滤波可以对GPS信号与本地晶振时钟的时差数据在大噪声中进行平滑,在较短时间内估计出高精度的时差数据。系统消除了GPS秒脉冲信号的ms级随机误差,把晶振秒脉冲的长期稳定度锁定到GPS信号的稳定度上;在GPS信号失效时给出了可行措施,能够保证在任何情况下产生一个稳定、高精度秒脉冲信号,误差在±1μs内。