本發(fā)明涉及信息處理領(lǐng)域，尤其涉及一種時(shí)鐘頻率保持方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，對(duì)時(shí)鐘的質(zhì)量要求越來(lái)越高。在基站系統(tǒng)中，通常使用高穩(wěn)晶振(恒溫晶振ocxo或溫度補(bǔ)償晶振tcxo)作為晶體時(shí)鐘，一旦晶體時(shí)鐘出現(xiàn)頻率誤差，將導(dǎo)致整個(gè)基站失效，表現(xiàn)為用戶(hù)電話(huà)打不通，不能上網(wǎng)等異常情況。因此，需要保證晶體振蕩頻率輸出的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。

溫度和時(shí)間變化會(huì)使晶體振蕩頻率改變、產(chǎn)生誤差。因此，在基站控制系統(tǒng)中通常依據(jù)一個(gè)穩(wěn)定的參考時(shí)鐘，并采用一套鎖相控制技術(shù)來(lái)補(bǔ)償晶體振蕩頻率的改變和產(chǎn)生的誤差，保證晶體時(shí)鐘輸出頻率的穩(wěn)定、準(zhǔn)確。

在參考時(shí)鐘異常(參考錯(cuò)誤或丟失)的情況下，晶體時(shí)鐘沒(méi)有參考時(shí)鐘源的誤差補(bǔ)償，將處于自由振蕩狀態(tài)，晶體時(shí)鐘會(huì)受老化以及環(huán)境溫度的影響，在長(zhǎng)時(shí)間參考時(shí)鐘異常情況下，晶體振蕩頻率將發(fā)生改變，最終晶體時(shí)鐘所輸出的頻率將不能滿(mǎn)足基站系統(tǒng)的要求，導(dǎo)致基站失效。

為此，目前常用方案是使用高穩(wěn)定度(0.1ppb)的晶振來(lái)解決參考源異常情況下晶體時(shí)鐘頻率不準(zhǔn)問(wèn)題，由于此種晶振價(jià)格昂貴，此種方案將會(huì)帶來(lái)高昂的生產(chǎn)成本。

除此之外，還可采用壓控方式來(lái)調(diào)整晶振的頻率輸出，這種方案將受限于晶振的頻率調(diào)整范圍。由于需要對(duì)晶振進(jìn)行頻率調(diào)整，一旦頻率調(diào)整超過(guò)晶振允許的頻率調(diào)整范圍，將產(chǎn)生頻率調(diào)整超限問(wèn)題，不能完成頻率校準(zhǔn)，此時(shí)就只能更換晶振。

因此，目前亟需一種在不產(chǎn)生高昂成本前提下，可以在參考時(shí)鐘源異常時(shí)，保證時(shí)鐘頻率輸出穩(wěn)定、準(zhǔn)確的方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種時(shí)鐘頻率保持方法及裝置，可以在不產(chǎn)生高昂成本的前提下，在參考時(shí)鐘源異常時(shí)，保持時(shí)鐘頻率輸出穩(wěn)定和準(zhǔn)確。

第一方面，本發(fā)明提供一種時(shí)鐘頻率保持方法，包括：

在參考時(shí)鐘源異常時(shí)，獲取高穩(wěn)晶振的當(dāng)前溫度信息及時(shí)鐘ic的當(dāng)前頻率控制字；

從所述當(dāng)前頻率控制字分離出當(dāng)前溫度信號(hào)與當(dāng)前老化信號(hào)；

根據(jù)所述當(dāng)前溫度信號(hào)及所述當(dāng)前溫度信息進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)；并且根據(jù)當(dāng)前老化信號(hào)進(jìn)行老化預(yù)測(cè)；

根據(jù)溫度預(yù)測(cè)及老化預(yù)測(cè)的結(jié)果確定溫度補(bǔ)償和老化補(bǔ)償；

根據(jù)所述溫度補(bǔ)償及老化補(bǔ)償確定寫(xiě)入時(shí)鐘ic的頻率控制字，以保持時(shí)鐘ic的輸出頻率不變。

優(yōu)選地，在所述獲取高穩(wěn)晶振的當(dāng)前溫度信息及時(shí)鐘ic的當(dāng)前頻率控制字之前，所述方法還包括：

在參考時(shí)鐘源有效時(shí)，周期性采集高穩(wěn)晶振的溫度信息及時(shí)鐘ic的頻率控制字，并根據(jù)所述溫度信息及頻率控制字確定所述高穩(wěn)晶振隨時(shí)間變化和溫度變化的漂移特性；

相應(yīng)地，所述根據(jù)所述當(dāng)前溫度信號(hào)及所述當(dāng)前溫度信息進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)；并且根據(jù)當(dāng)前老化信號(hào)進(jìn)行老化預(yù)測(cè)，包括：

根據(jù)所述高穩(wěn)晶振隨時(shí)間變化和溫度變化的漂移特性，以及所述當(dāng)前溫度信號(hào)和當(dāng)前溫度信息、當(dāng)前老化信號(hào)分別進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)和老化預(yù)測(cè)。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述當(dāng)前頻率控制字分離出當(dāng)前溫度信號(hào)與當(dāng)前老化信號(hào)，包括：

將所述當(dāng)前頻率控制字進(jìn)行一級(jí)遞歸濾波處理，去除參考時(shí)鐘源的噪聲信號(hào)，以得到去除噪聲的頻率控制信號(hào)；

將所述去除噪聲的頻率控制信號(hào)進(jìn)行二級(jí)遞歸濾波處理，分離出所述當(dāng)前老化信號(hào)；

將所述去除噪聲的頻率控制信號(hào)進(jìn)行三級(jí)遞歸濾波處理，分離出所述當(dāng)前溫度信號(hào)。

優(yōu)選地，所述根據(jù)所述當(dāng)前溫度信號(hào)及所述當(dāng)前溫度信息進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)，包括：

根據(jù)所述高穩(wěn)晶振隨溫度變化的漂移特性、所述當(dāng)前溫度信號(hào)及所述當(dāng)前溫度信息，采用卡爾曼溫度模型進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)。

優(yōu)選地，在所述根據(jù)所述當(dāng)前溫度信號(hào)及所述當(dāng)前溫度信息進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)之前，所述方法還包括：

對(duì)所述當(dāng)前溫度信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理；

所述根據(jù)所述當(dāng)前溫度信號(hào)及所述當(dāng)前溫度信息進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)，包括：

根據(jù)所述高穩(wěn)晶振隨溫度變化的漂移特性、所述當(dāng)前溫度信息及經(jīng)過(guò)預(yù)處理的溫度信號(hào)，采用卡爾曼溫度模型進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)。

優(yōu)選地，所述對(duì)所述當(dāng)前溫度信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理，包括：

根據(jù)所述當(dāng)前溫度信號(hào)及存儲(chǔ)的m個(gè)溫度值求均值，并將溫度的均值作為經(jīng)過(guò)預(yù)處理的溫度信號(hào)，m為大于等于1的整數(shù)。

優(yōu)選地，所述根據(jù)當(dāng)前老化信號(hào)進(jìn)行老化預(yù)測(cè)，包括：

根據(jù)所述高穩(wěn)晶振隨時(shí)間變化的漂移特性及所述當(dāng)前老化信號(hào)，采用卡爾曼老化模型進(jìn)行老化預(yù)測(cè)。

第二方面，本發(fā)明提供一種時(shí)鐘頻率保持裝置，包括：

信息獲取單元，用于在參考時(shí)鐘源異常時(shí)，獲取高穩(wěn)晶振的當(dāng)前溫度信息及時(shí)鐘ic的當(dāng)前頻率控制字；

信號(hào)分離單元，用于從所述當(dāng)前頻率控制字分離出當(dāng)前溫度信號(hào)與當(dāng)前老化信號(hào)；

預(yù)測(cè)單元，用于根據(jù)所述當(dāng)前溫度信號(hào)及所述當(dāng)前溫度信息進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)；并且根據(jù)當(dāng)前老化信號(hào)進(jìn)行老化預(yù)測(cè)；

補(bǔ)償單元，用于根據(jù)溫度預(yù)測(cè)及老化預(yù)測(cè)的結(jié)果確定溫度補(bǔ)償和老化補(bǔ)償；

頻率控制字確定單元，用于根據(jù)所述溫度補(bǔ)償及老化補(bǔ)償確定寫(xiě)入時(shí)鐘ic的頻率控制字，以保持時(shí)鐘ic的輸出頻率不變。

優(yōu)選地，所述裝置還包括：

漂移特性學(xué)習(xí)單元，用于在參考時(shí)鐘源有效時(shí)，周期性采集高穩(wěn)晶振的溫度信息及時(shí)鐘ic的頻率控制字，并根據(jù)所述溫度信息及頻率控制字確定所述高穩(wěn)晶振隨時(shí)間變化和溫度變化的漂移特性；

相應(yīng)地，所述預(yù)測(cè)單元，還用于根據(jù)所述高穩(wěn)晶振隨時(shí)間變化和溫度變化的漂移特性，以及所述當(dāng)前溫度信號(hào)和當(dāng)前溫度信息、當(dāng)前老化信號(hào)分別進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)和老化預(yù)測(cè)。

優(yōu)選地，所述信號(hào)分離單元，用于將所述當(dāng)前頻率控制字進(jìn)行一級(jí)遞歸濾波處理，去除參考時(shí)鐘源的噪聲信號(hào)，以得到去除噪聲的頻率控制信號(hào)；

將所述去除噪聲的頻率控制信號(hào)進(jìn)行二級(jí)遞歸濾波處理，分離出所述當(dāng)前老化信號(hào)；

將所述去除噪聲的頻率控制信號(hào)進(jìn)行三級(jí)遞歸濾波處理，分離出所述當(dāng)前溫度信號(hào)。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明的時(shí)鐘頻率保持方法及裝置，通過(guò)獲取當(dāng)前溫度信息及當(dāng)前頻率控制字，分離出當(dāng)前溫度信號(hào)及當(dāng)前老化信號(hào)，并根據(jù)當(dāng)前溫度信號(hào)及當(dāng)前溫度信息進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)；根據(jù)當(dāng)前老化信號(hào)進(jìn)行老化預(yù)測(cè)，從而確定溫度及老化補(bǔ)償，根據(jù)溫度及老化補(bǔ)償確定寫(xiě)入時(shí)鐘ic的頻率控制字，以使在參考時(shí)鐘源異常時(shí)，保持時(shí)鐘頻率輸出穩(wěn)定和準(zhǔn)確。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一實(shí)施例提供的時(shí)鐘頻率保持方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明另一實(shí)施例提供的時(shí)鐘頻率保持方法的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明一實(shí)施例提供的時(shí)鐘頻率保持裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明一實(shí)施例提供的時(shí)鐘系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他的實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的時(shí)鐘頻率保持方法的流程示意圖，如圖1所示，本實(shí)施例的時(shí)鐘頻率保持方法如下所述。

101、在參考時(shí)鐘源異常時(shí)，獲取高穩(wěn)晶振當(dāng)前溫度信息及時(shí)鐘ic當(dāng)前頻率控制字。

應(yīng)該說(shuō)明的是，在上述步驟101之前，該方法還包括圖中未示出的步驟101’。

101’、在參考時(shí)鐘源有效時(shí)，周期性采集高穩(wěn)晶振的溫度信息及時(shí)鐘ic的頻率控制字，并根據(jù)所述溫度信息及頻率控制字確定所述高穩(wěn)晶振隨時(shí)間變化和溫度變化的漂移特性。

在實(shí)際應(yīng)用中，為保持晶體時(shí)鐘輸出頻率穩(wěn)定，可依據(jù)一穩(wěn)定的參考時(shí)鐘，并采用鎖相控制技術(shù)來(lái)補(bǔ)償晶體振蕩頻率的改變及產(chǎn)生的誤差，從而保證晶體時(shí)鐘輸出頻率準(zhǔn)確。

因此，在參考時(shí)鐘源有效時(shí)，可將上述的時(shí)鐘ic與參考時(shí)鐘源鎖定，并周期性采集高穩(wěn)晶振的溫度信息及與該高穩(wěn)晶振連接的時(shí)鐘ic的頻率控制字。例如，可每間隔3秒或5秒采集一次溫度信息及頻率控制字。根據(jù)實(shí)際需要可設(shè)置其它周期進(jìn)行信息的采集，本實(shí)施例不 對(duì)周期的具體取值進(jìn)行限定。

應(yīng)該說(shuō)明的是，在學(xué)習(xí)高穩(wěn)晶振隨時(shí)間和溫度變化的漂移特性的過(guò)程中，獲取的溫度信息需要經(jīng)過(guò)預(yù)處理。

具體來(lái)說(shuō)，學(xué)習(xí)高穩(wěn)晶振隨時(shí)間變化的漂移特征可為高穩(wěn)晶振的老化特性，為保持學(xué)習(xí)過(guò)程中溫度信息的穩(wěn)定性，可取溫度信息為一溫度的平均值。

舉例來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)可存儲(chǔ)的溫度信息最多為k個(gè)，且最先存儲(chǔ)的溫度信息為to。若當(dāng)前獲取的溫度信息為tn，當(dāng)前存儲(chǔ)的溫度信息的個(gè)數(shù)為m個(gè)，m個(gè)溫度信息的總和為tm，則在m<k時(shí)，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的溫度信息為tn’＝(tm+tn)/(m+1)；在m＝k時(shí)，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的溫度信息為tn’＝(tm+tn-to)/k。

在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，經(jīng)過(guò)至少2小時(shí)的學(xué)習(xí)后，可確定上述高穩(wěn)晶振隨時(shí)間變化及溫度變化的漂移特性。在參考時(shí)鐘源出現(xiàn)異常時(shí)，可根據(jù)上述的漂移特性進(jìn)行下述的溫度預(yù)測(cè)和老化預(yù)測(cè)的過(guò)程。

102、從所述當(dāng)前頻率控制字分離出當(dāng)前溫度信號(hào)與當(dāng)前老化信號(hào)。

應(yīng)該說(shuō)明的是，在確定頻率控制字時(shí)，需要將溫度信號(hào)及老化信號(hào)寫(xiě)入頻率控制字，從而使時(shí)鐘ic輸出的頻率中包含了溫度及時(shí)間對(duì)頻率的影響的信息。因此，在獲取當(dāng)前頻率控制字時(shí)可將當(dāng)前溫度信號(hào)和老化信號(hào)進(jìn)行分離。

在具體應(yīng)用時(shí)，上述的步驟102包括圖中未示出的子步驟1021至子步驟1023。

1021、將所述當(dāng)前頻率控制字進(jìn)行一級(jí)遞歸濾波處理，去除參考時(shí)鐘源的噪聲信號(hào)，以得到去除噪聲的頻率控制信號(hào)。

可理解的是，在參考時(shí)鐘源有效時(shí)，通過(guò)參考時(shí)鐘源進(jìn)行時(shí)鐘ic輸出頻率的校正和補(bǔ)償，因此頻率控制字中包括參考時(shí)鐘源的信號(hào)。而在參考時(shí)鐘源異常時(shí)，要將參考時(shí)鐘源對(duì)最終寫(xiě)入時(shí)鐘ic的頻率控制字中的參考時(shí)鐘源信號(hào)去除。

1022、將所述去除噪聲的頻率控制信號(hào)進(jìn)行二級(jí)遞歸濾波處理，分離出所述當(dāng)前老化信號(hào)。

1023、將所述去除噪聲的頻率控制信號(hào)進(jìn)行三級(jí)遞歸濾波處理，分離出所述當(dāng)前溫度信號(hào)。

舉例來(lái)說(shuō)，可將上述的頻率控制字通過(guò)3個(gè)濾波器iirf(infiniteimpulseresponsefilters，簡(jiǎn)稱(chēng)iirf)進(jìn)行遞歸濾波處理。

103、根據(jù)所述當(dāng)前溫度信號(hào)及所述當(dāng)前溫度信息進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)；并且根據(jù)當(dāng)前老化信號(hào)進(jìn)行老化預(yù)測(cè)。

在實(shí)際應(yīng)用中，在上述的步驟103之前還包括圖中未示出的步驟103’。

103’、對(duì)所述當(dāng)前溫度信號(hào)進(jìn)行預(yù)處理。

具體來(lái)說(shuō)，可根據(jù)所述當(dāng)前溫度信號(hào)及存儲(chǔ)的m個(gè)溫度值求均值，并將溫度的均值作為經(jīng)過(guò)預(yù)處理的溫度信號(hào)，m為大于等于1的整數(shù)。

舉例來(lái)說(shuō)，可采用上述的溫度預(yù)處理方式對(duì)當(dāng)前溫度信號(hào)進(jìn)行處理。具體地，在m<k時(shí)，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的溫度信號(hào)為tn’＝(tm+tn)/(m+1)；在m＝k時(shí)，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的溫度信號(hào)為tn’＝(tm+tn-to)/k。其中，k為系統(tǒng)最多可存儲(chǔ)的溫度信息的個(gè)數(shù)，to為最先存儲(chǔ)的溫度信息。

經(jīng)過(guò)上述的預(yù)處理后，上述的步驟103可包括子步驟1031和子步驟1032。

1031、根據(jù)所述高穩(wěn)晶振隨溫度變化的漂移特性、所述當(dāng)前溫度信息及經(jīng)過(guò)預(yù)處理的溫度信號(hào)，采用卡爾曼溫度模型進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)。

1032、根據(jù)所述高穩(wěn)晶振隨時(shí)間變化的漂移特性及所述當(dāng)前老化信號(hào)，采用卡爾曼老化模型進(jìn)行老化預(yù)測(cè)。

應(yīng)該說(shuō)明的是，本實(shí)施例的溫度預(yù)測(cè)和老化預(yù)測(cè)均采用卡爾曼模型進(jìn)行處理，因此，上述的高穩(wěn)晶振隨時(shí)間變化和溫度變化的漂移特性的學(xué)習(xí)過(guò)程同樣采用卡爾曼學(xué)習(xí)過(guò)程，從而可使之后的溫度預(yù)測(cè)和老化預(yù)測(cè)結(jié)果更為準(zhǔn)確。

104、根據(jù)溫度預(yù)測(cè)及老化預(yù)測(cè)的結(jié)果確定溫度補(bǔ)償和老化補(bǔ)償。

可理解的是，上述的預(yù)測(cè)值為保持時(shí)鐘ic輸出頻率準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)值，而實(shí)際測(cè)量值與其相比存在一定偏差，因此，可根據(jù)溫度預(yù)測(cè)及老化預(yù)測(cè)的結(jié)果與實(shí)際測(cè)量值進(jìn)行溫度補(bǔ)償和老化補(bǔ)償。

105、根據(jù)所述溫度補(bǔ)償及老化補(bǔ)償確定寫(xiě)入時(shí)鐘ic的頻率控制字，以保持時(shí)鐘ic的輸出頻率不變。

舉例來(lái)說(shuō)，若當(dāng)前獲取的頻率控制字為fn，經(jīng)過(guò)上述步驟后的溫度補(bǔ)償為δft，老化補(bǔ)償為δfa，則最終寫(xiě)入時(shí)鐘ic的頻率控制字為fn’＝fn+δft+δfa。

本實(shí)施例的時(shí)鐘頻率保持方法，通過(guò)獲取當(dāng)前溫度信息及當(dāng)前頻率控制字，分離出當(dāng)前溫度信號(hào)及當(dāng)前老化信號(hào)，并根據(jù)當(dāng)前溫度信號(hào)及當(dāng)前溫度信息進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)；根據(jù)當(dāng)前老化信號(hào)進(jìn)行老化預(yù)測(cè)，從而確定溫度及老化補(bǔ)償，根據(jù)溫度及老化補(bǔ)償確定寫(xiě)入時(shí)鐘ic的頻率控制字，以使在參考時(shí)鐘源異常時(shí)，保持時(shí)鐘頻率輸出穩(wěn)定和準(zhǔn)確。

應(yīng)該說(shuō)明的是，在進(jìn)行上述的溫度預(yù)測(cè)及老化預(yù)測(cè)時(shí)，需要經(jīng)過(guò)充足時(shí)間的高穩(wěn)晶振隨時(shí)間變化和溫度變化的漂移特性學(xué)習(xí)過(guò)程(通常大于2小時(shí))，只有在保證學(xué)習(xí)足夠的前提下，才能保證溫度預(yù)測(cè)和老化預(yù)測(cè)的結(jié)果更為準(zhǔn)確。由此，針對(duì)高穩(wěn)晶振隨時(shí)間變化和溫度變化的漂移特性學(xué)習(xí)時(shí)間可采用圖2所示的時(shí)鐘頻率保持方法保持時(shí)鐘ic的輸出頻率不變

如圖2所示，本實(shí)施例的時(shí)鐘頻率保持方法如下所述。

201、判定是否完成高穩(wěn)晶振隨時(shí)間變化和溫度變化的漂移特性的學(xué)習(xí)，在判斷為是時(shí)，執(zhí)行步驟202至步驟206；否則執(zhí)行步驟207。

202、獲取高穩(wěn)晶振的當(dāng)前溫度信息及時(shí)鐘ic的當(dāng)前頻率控制字。

203、從所述當(dāng)前頻率控制字分離出當(dāng)前溫度信號(hào)與當(dāng)前老化信號(hào)。

204、根據(jù)所述當(dāng)前溫度信號(hào)及所述當(dāng)前溫度信息進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)；并且根據(jù)當(dāng)前老化信號(hào)進(jìn)行老化預(yù)測(cè)。

205、根據(jù)溫度預(yù)測(cè)及老化預(yù)測(cè)的結(jié)果確定溫度補(bǔ)償和老化補(bǔ)償。

206、根據(jù)所述溫度補(bǔ)償和老化補(bǔ)償確定寫(xiě)入時(shí)鐘ic的頻率控制字，以保持時(shí)鐘ic的輸出頻率不變。

上述的步驟202至步驟206與圖1中的步驟101至步驟105類(lèi)似，此處不再贅述。

在上述的步驟201中判斷為否時(shí)，執(zhí)行下述的步驟207。

207、根據(jù)當(dāng)前頻率控制字及存儲(chǔ)的n個(gè)頻率控制字求均值，并將頻率控制字的均值作為寫(xiě)入時(shí)鐘ic的頻率控制字。

舉例來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)可存儲(chǔ)的頻率控制字最多為k個(gè)，且最先存儲(chǔ)的溫度信息為fo。若當(dāng)前獲取的頻率控制字為fn，當(dāng)前存儲(chǔ)的頻率控制字的個(gè)數(shù)為m個(gè)，m個(gè)頻率控制字的總和為fm，則在m<k時(shí)，寫(xiě)入時(shí)鐘ic的頻率控制字為fn’＝(fm+fn)/(m+1)；在m＝k時(shí)，經(jīng)過(guò)預(yù)處理的溫度信息為fn’＝(fm+fn-fo)/k。

本實(shí)施例的時(shí)鐘頻率保持方法，通過(guò)獲取當(dāng)前溫度信息及當(dāng)前頻率控制字，分離出當(dāng)前溫度信號(hào)及當(dāng)前老化信號(hào)，并根據(jù)當(dāng)前溫度信號(hào)及當(dāng)前溫度信息進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)；根據(jù)當(dāng)前老化信號(hào)進(jìn)行老化預(yù)測(cè)，從而確定溫度及老化補(bǔ)償，根據(jù)溫度及老化補(bǔ)償確定寫(xiě)入時(shí)鐘ic的頻率控制字，以使在參考時(shí)鐘源異常時(shí)，保持時(shí)鐘頻率輸出穩(wěn)定和準(zhǔn)確。

圖3示出了本發(fā)明一實(shí)施例提供的時(shí)鐘頻率保持裝置，如圖3所述，本實(shí)施例的時(shí)鐘頻率保持裝置，包括：信息獲取單元31、信號(hào)分離單元32、預(yù)測(cè)單元33、補(bǔ)償單元34和頻率控制字確定單元35。

信息獲取單元31，用于在參考時(shí)鐘源異常時(shí)，獲取高穩(wěn)晶振的當(dāng)前溫度信息及時(shí)鐘ic的當(dāng)前頻率控制字；

信號(hào)分離單元32，用于從所述當(dāng)前頻率控制字分離出當(dāng)前溫度信號(hào)與當(dāng)前老化信號(hào)；

預(yù)測(cè)單元33，用于根據(jù)所述當(dāng)前溫度信號(hào)及所述當(dāng)前溫度信息進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)；并且根據(jù)當(dāng)前老化信號(hào)進(jìn)行老化預(yù)測(cè)；

補(bǔ)償單元34，用于根據(jù)溫度預(yù)測(cè)及老化預(yù)測(cè)的結(jié)果確定溫度補(bǔ)償 和老化補(bǔ)償；

頻率控制字確定單元35，用于根據(jù)所述溫度補(bǔ)償及老化補(bǔ)償確定寫(xiě)入時(shí)鐘ic的頻率控制字，以保持時(shí)鐘ic的輸出頻率不變。

優(yōu)選地，本實(shí)施例的時(shí)鐘頻率保持裝置還包括圖中未示出的漂移特性學(xué)習(xí)單元，用于在參考時(shí)鐘源有效時(shí)，周期性采集高穩(wěn)晶振的溫度信息及時(shí)鐘ic的頻率控制字，并根據(jù)所述溫度信息及頻率控制字確定所述高穩(wěn)晶振隨時(shí)間變化和溫度變化的漂移特性。

相應(yīng)地，所述預(yù)測(cè)單元33，還用于根據(jù)所述高穩(wěn)晶振隨時(shí)間變化和溫度變化的漂移特性，以及所述當(dāng)前溫度信號(hào)和當(dāng)前溫度信息、當(dāng)前老化信號(hào)分別進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)和老化預(yù)測(cè)。

優(yōu)選地，上述的信號(hào)分離單元32，具體用于將所述當(dāng)前頻率控制字進(jìn)行一級(jí)遞歸濾波處理，去除參考時(shí)鐘源的噪聲信號(hào)，以得到去除噪聲的頻率控制信號(hào)；

將所述去除噪聲的頻率控制信號(hào)進(jìn)行二級(jí)遞歸濾波處理，分離出所述當(dāng)前老化信號(hào)；

將所述去除噪聲的頻率控制信號(hào)進(jìn)行三級(jí)遞歸濾波處理，分離出所述當(dāng)前溫度信號(hào)。

優(yōu)選地，上述的預(yù)測(cè)單元33，具體用于根據(jù)所述高穩(wěn)晶振隨溫度變化的漂移特性、所述當(dāng)前溫度信號(hào)及所述當(dāng)前溫度信息，采用卡爾曼溫度模型進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)。

優(yōu)選地，上述的預(yù)測(cè)單元33，還用于根據(jù)所述高穩(wěn)晶振隨時(shí)間變化的漂移特性及所述當(dāng)前老化信號(hào)，采用卡爾曼老化模型進(jìn)行老化預(yù)測(cè)。

本實(shí)施例的時(shí)鐘頻率保持裝置，可以用于執(zhí)行上述圖1或圖2所示方法實(shí)施例的技術(shù)方案，其實(shí)現(xiàn)原理和技術(shù)效果類(lèi)似，此處不再贅述。

本實(shí)施例的時(shí)鐘頻率保持裝置，通過(guò)獲取當(dāng)前溫度信息及當(dāng)前頻率控制字，分離出當(dāng)前溫度信號(hào)及當(dāng)前老化信號(hào)，并根據(jù)當(dāng)前溫度信 號(hào)及當(dāng)前溫度信息進(jìn)行溫度預(yù)測(cè)；根據(jù)當(dāng)前老化信號(hào)進(jìn)行老化預(yù)測(cè)，從而確定溫度及老化補(bǔ)償，根據(jù)溫度及老化補(bǔ)償確定寫(xiě)入時(shí)鐘ic的頻率控制字，以使在參考時(shí)鐘源異常時(shí)，保持時(shí)鐘頻率輸出穩(wěn)定和準(zhǔn)確。

在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可采用微控制單元(microcontrollerunit，簡(jiǎn)稱(chēng)mcu)作為上述的時(shí)鐘頻率保持裝置，設(shè)置溫度采集模塊來(lái)采集高穩(wěn)晶振的溫度信息，設(shè)置參考時(shí)鐘源對(duì)時(shí)鐘ic進(jìn)行補(bǔ)償。在參考時(shí)鐘源出現(xiàn)異常時(shí)，采用mcu進(jìn)行溫度信號(hào)和老化信號(hào)的補(bǔ)償，使時(shí)鐘ic輸出的頻率穩(wěn)定和準(zhǔn)確，其各部分之間的具體連接關(guān)系如圖4所示。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上各實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明權(quán)利要求所限定的范圍。