一種時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法，包括時(shí)間參考輸入單元、頻率參考輸入單元、鐘控單元、時(shí)間輸出單元、頻率輸出單元、系統(tǒng)控制單元、電源單元、風(fēng)扇單元以及背板單元；本發(fā)明將時(shí)間參考輸入單元與頻率參考輸入單元相結(jié)合，通過系統(tǒng)控制單元對(duì)整個(gè)設(shè)備的告警、輸入輸出狀態(tài)、性能參數(shù)進(jìn)行查詢以及配置管理，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)融合時(shí)間同步和頻率同步的功能，為用戶建網(wǎng)提供了極大的方便和降低了建網(wǎng)成本，并可以靈活的滿足不同用戶對(duì)時(shí)間和頻率同步不同的需求量的要求。
【專利說明】一種時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明屬于時(shí)間頻率同步【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]在通信行業(yè)中，一直對(duì)時(shí)間頻率的同步有較高的要求。以前是對(duì)頻率同步的需求，現(xiàn)在隨著3G/4G技術(shù)發(fā)展和成熟，還有同步以太網(wǎng)等多種新興技術(shù)的發(fā)展，不僅僅需要頻率同步，也對(duì)時(shí)間同步存在了較高的要求。
[0003]目前，市場(chǎng)上頻率同步和時(shí)間同步幾乎都是分開的2種設(shè)備，用戶要實(shí)現(xiàn)頻率和時(shí)間同步的話，就必須同時(shí)采購2種設(shè)備，并分別接入系統(tǒng)中，這樣就存在建網(wǎng)成本較高，維護(hù)困難，維護(hù)成本也較高等缺陷。隨著技術(shù)的進(jìn)步和市場(chǎng)的需求，目前2種同步設(shè)備融為一體的趨勢(shì)已經(jīng)非常的明顯，單套設(shè)備同時(shí)滿足用戶對(duì)時(shí)間和頻率同步的綜合需求，也為用戶建網(wǎng)提供了極大的方便和降低了建網(wǎng)成本，并可以靈活的滿足不同用戶對(duì)時(shí)間和頻率同步不同的需求量的要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)及實(shí)現(xiàn)方法，該系統(tǒng)能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)單臺(tái)設(shè)備的時(shí)間同步和頻率同步。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的所采用的技術(shù)方案是:
[0006]一種時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，包括時(shí)間參考輸入單元、頻率參考輸入單元、鐘控單元、時(shí)間輸出單元、頻率輸出單元、系統(tǒng)控制單元、電源單元、風(fēng)扇單元以及背板單元;
[0007]時(shí)間參考輸入單元用于接收時(shí)間參考信號(hào)的輸入；
[0008]頻率參考輸入模塊用于接收頻率參考信號(hào)輸入；
[0009]鐘控單元用于接收時(shí)間頻率參考輸入單元的參考信號(hào)，并對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行濾波、解碼、鑒頻和鑒相運(yùn)算，運(yùn)算出一個(gè)高精度時(shí)間信號(hào)和高精度頻率信號(hào)，輸出到時(shí)間輸出單元和頻率輸出單元；
[0010]時(shí)間輸出單元用于進(jìn)行時(shí)間同步信號(hào)輸出；
[0011]頻率輸出單元用于進(jìn)行頻率同步信號(hào)輸出；
[0012]系統(tǒng)控制單元用于對(duì)整個(gè)設(shè)備的告警、輸入輸出狀態(tài)、性能參數(shù)進(jìn)行查詢以及配置管理；
[0013]電源單元用于給系統(tǒng)其他單元進(jìn)行供電；
[0014]風(fēng)扇單元用于負(fù)責(zé)給系統(tǒng)其他單元進(jìn)行散熱；
[0015]背板單元用于給系統(tǒng)各個(gè)單元提供物理連接，同時(shí)背板單元還為時(shí)間輸出單元和頻率輸出單元的1+1保護(hù)輸出功能提供相應(yīng)的硬件接口。
[0016]所述時(shí)間參考輸入單元采用MAX3232ESE芯片和RJ45插座的方式來接收時(shí)間參考信號(hào)輸入。
[0017]所述頻率參考輸入模塊采用DS26303芯片和CC4同軸頭的方式來接收頻率參考信號(hào)輸入。
[0018]所述鐘控單元由S3C2440、XC3S700AN以及高精度銣鐘組成。
[0019]所述時(shí)間輸出單元采用MAX3232ESE芯片和RJ45插座的方式來進(jìn)行時(shí)間同步信號(hào)輸出。
[0020]所述頻率輸出單元采用DS26303和CC4插座的方式來進(jìn)行頻率同步信號(hào)輸出。
[0021]所述系統(tǒng)控制單元由S3C2440、XC3S250E、XC95144XL 和 RTL8201CP 組成。
[0022]計(jì)算機(jī)管理軟件通過以太網(wǎng)與系統(tǒng)控制單元進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)設(shè)備的告警、輸入輸出狀態(tài)、性能參數(shù)進(jìn)行查詢、配置管理；
[0023]其中，S3C2440是主控CPU，用于對(duì)整個(gè)設(shè)備信息的收集和下發(fā)；
[0024]XC3S250E用于對(duì)各個(gè)功能單元的信息進(jìn)行硬件檢測(cè)，并上報(bào)到CPU ；
[0025]XC95144XL 用于對(duì) XC3S250E 的 I/O 進(jìn)行擴(kuò)展；
[0026]RTL8201CP用于將CPU的信息轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)信號(hào)上傳到計(jì)算機(jī)管理軟件。
[0027]一種時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟:
[0028]I)時(shí)間參考輸入單元接收外部的時(shí)間信號(hào)，并對(duì)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行解碼，產(chǎn)生時(shí)間參考IPPS信號(hào)和TOD信號(hào)，輸出到鐘控單元；
[0029]2)頻率參考輸入單元接收外部的2MBit信號(hào)和2MHz信號(hào)，通過分頻產(chǎn)生頻率參考IPPS信號(hào)，輸出到鐘控單元；
[0030]3)鐘控單元的銣鐘產(chǎn)生1MHz信號(hào)，通過1MHz信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)IPPS ；
[0031]4)當(dāng)系統(tǒng)只有頻率參考IPPS信號(hào)輸入時(shí)，系統(tǒng)IPPS信號(hào)直接與頻率參考IPPS信號(hào)進(jìn)行鑒相產(chǎn)生原始鑒相數(shù)據(jù)；當(dāng)系統(tǒng)只有時(shí)間參考IPPS信號(hào)輸入時(shí)，系統(tǒng)IPPS信號(hào)直接與時(shí)間參考IPPS信號(hào)進(jìn)行鑒相產(chǎn)生原始鑒相數(shù)據(jù)；當(dāng)系統(tǒng)既有時(shí)間參考IPPS信號(hào)輸入，又有頻率參考IPPS信號(hào)輸入時(shí)，系統(tǒng)IPPS信號(hào)將根據(jù)上位機(jī)的配置來決定與時(shí)間參考IPPS信號(hào)還是與頻率參考IPPS信號(hào)來進(jìn)行鑒相運(yùn)算產(chǎn)生原始鑒相數(shù)據(jù)；
[0032]5)鐘控單元對(duì)原始鑒相數(shù)據(jù)進(jìn)行中值濾波后，根據(jù)濾波后的鑒相數(shù)據(jù)對(duì)銣鐘的頻率進(jìn)彳丁調(diào)整。
[0033]所述步驟5)中，具體調(diào)整算法如下:
[0034]5-1)設(shè)備上電啟動(dòng)時(shí)處于初始化狀態(tài)Init，檢測(cè)到各個(gè)功能模塊均正常工作后，進(jìn)入保持狀態(tài)Hold ;
[0035]5-2)當(dāng)銣鐘工作就緒后，設(shè)備進(jìn)入快捕狀態(tài)Fasttrack，在快捕狀態(tài)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)鑒相值對(duì)銣鐘進(jìn)行較大步長(zhǎng)的調(diào)整，使得系統(tǒng)的IPPS輸出精度在400ns以內(nèi)；當(dāng)連續(xù)10分鐘系統(tǒng)的IPPS精度都優(yōu)于400ns后，設(shè)備會(huì)根據(jù)當(dāng)前的跟蹤狀態(tài)進(jìn)入如下4種狀態(tài):Quadrant 1、Quadrant2、Quadrant3以及Quadrant4，這4種狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)正弦函數(shù)的4個(gè)象限；
[0036]5-3)系統(tǒng)就在這4種狀態(tài)依次轉(zhuǎn)換:
[0037]Quadrantl — Quadrant2 — Quadrant3 — Quadrant4 — Quadrantl
[0038]其中，Quadrant2— Quadrant3 和 Quadrant4 — Quadrantl 這兩種狀態(tài)稱為系統(tǒng)過零點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的相位點(diǎn)為O和Ji，在過零點(diǎn)時(shí)，銣鐘調(diào)整量要比上一次的調(diào)整量線性減小，減小比例常數(shù)與銣鐘的性能相對(duì)應(yīng)，系統(tǒng)的輸出IPPS相位就呈現(xiàn)阻尼振蕩，最終穩(wěn)定±50ns之內(nèi)。
[0039]本發(fā)明將時(shí)間參考輸入單元與頻率參考輸入單元相結(jié)合，通過系統(tǒng)控制單元對(duì)整個(gè)設(shè)備的告警、輸入輸出狀態(tài)、性能參數(shù)進(jìn)行查詢以及配置管理，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)融合時(shí)間同步和頻率同步的功能，為用戶建網(wǎng)提供了極大的方便和降低了建網(wǎng)成本，并可以靈活的滿足不同用戶對(duì)時(shí)間和頻率同步不同的需求量的要求。本發(fā)明背板單元直接輸出1PPS+TOD時(shí)間信號(hào)以及1MHz頻率信號(hào)，對(duì)于時(shí)間輸出板卡，直接將1PPS+TOD信號(hào)轉(zhuǎn)換成需要的格式即可輸出。對(duì)于頻率輸出板卡，則相鄰兩個(gè)槽位的板卡構(gòu)成保護(hù)組輸出，一個(gè)保護(hù)組內(nèi)的兩個(gè)板卡同時(shí)鎖定同一個(gè)IPPS信號(hào)，同時(shí)板卡之間還互送監(jiān)測(cè)信號(hào)，這樣這兩個(gè)板卡的輸出頻率和相位就完全一致，滿足YD/T 1479-2006國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0040]圖1為本發(fā)明的邏輯結(jié)構(gòu)框圖；
[0041]圖2為本發(fā)明的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。

【具體實(shí)施方式】
[0042]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明
[0043]如圖1所示，本發(fā)明是一種時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)方案的邏輯框圖。該方案由如下單元組成:時(shí)間參考輸入單元、頻率參考輸入單元、鐘控單元、時(shí)間輸出單元、頻率輸出單元、系統(tǒng)控制單元、電源單元、風(fēng)扇單元、背板單元。
[0044]時(shí)間參考輸入單元采用MAX3232ESE芯片+RJ45插座的方式來接收時(shí)間參考信號(hào)輸入。
[0045]頻率參考輸入模塊采用DS26303芯片+CC4同軸頭的方式來接收頻率參考信號(hào)輸入。
[0046]鐘控單元是本方案的核心部分。鐘控單元由S3C2440+XC3S700AN+高精度銣鐘組成。主要負(fù)責(zé)接收時(shí)間頻率參考輸入單元的參考信號(hào)，并對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行濾波，解碼，鑒頻，鑒相等數(shù)字運(yùn)算，運(yùn)算出一個(gè)高精度時(shí)間信號(hào)和高精度頻率信號(hào)，輸出到時(shí)間輸出單元和頻率輸出單兀。
[0047]時(shí)間輸出單元采用MAX3232ESE芯片+RJ45插座的方式來進(jìn)行時(shí)間同步信號(hào)輸出。
[0048]頻率輸出單元采用DS26303+CC4插座的方式來進(jìn)行頻率同步信號(hào)輸出。
[0049]系統(tǒng)控制單元由S3C2440+XC3S250E+XC95144XL+RTL8201CP 組成。計(jì)算機(jī)管理軟件通過以太網(wǎng)與系統(tǒng)控制單元進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)設(shè)備的告警、輸入輸出狀態(tài)、性能參數(shù)進(jìn)行查詢、配置管理。其中S3C2440是主控CPU，負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)設(shè)備信息的收集和下發(fā)，XC3S250E對(duì)各個(gè)功能單元的信息進(jìn)行硬件檢測(cè)，并上報(bào)到CPU。XC95144XL是對(duì)XC3S250E的I/O進(jìn)行擴(kuò)展。RTL8201CP則是將CPU的信息轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)信號(hào)上傳到計(jì)算機(jī)管理軟件。
[0050]電源單元負(fù)責(zé)給系統(tǒng)其他單元進(jìn)行供電。
[0051 ] 風(fēng)扇單元負(fù)責(zé)給系統(tǒng)其他單元進(jìn)行散熱。
[0052]背板單元?jiǎng)t是給系統(tǒng)各個(gè)單元提供物理連接，同時(shí)背板單元還為時(shí)間輸出單元和頻率輸出單元的1+1保護(hù)輸出功能提供相應(yīng)的硬件接口。
[0053]本發(fā)明的工作流程:
[0054]時(shí)間參考輸入單元接收外部的時(shí)間信號(hào)，并對(duì)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行解碼，產(chǎn)生時(shí)間參考IPPS信號(hào)和TOD信號(hào)，輸出到鐘控單元。
[0055]頻率參考輸入單元接收外部的2MBit信號(hào)和2MHz信號(hào)，通過分頻產(chǎn)生頻率參考IPPS信號(hào)，輸出到鐘控單元。
[0056]鐘控單元的銣鐘產(chǎn)生1MHz信號(hào)，通過1MHz信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)1PPS。
[0057]當(dāng)系統(tǒng)只有頻率參考IPPS信號(hào)輸入時(shí)，系統(tǒng)IPPS信號(hào)直接與頻率參考IPPS信號(hào)進(jìn)行鑒相產(chǎn)生原始鑒相數(shù)據(jù)；當(dāng)系統(tǒng)只有時(shí)間參考IPPS信號(hào)輸入時(shí)，系統(tǒng)IPPS信號(hào)直接與時(shí)間參考IPPS信號(hào)進(jìn)行鑒相產(chǎn)生原始鑒相數(shù)據(jù)；當(dāng)系統(tǒng)既有時(shí)間參考IPPS信號(hào)輸入，又有頻率參考IPPS信號(hào)輸入時(shí)，系統(tǒng)IPPS信號(hào)將根據(jù)上位機(jī)的配置來決定與時(shí)間參考IPPS信號(hào)還是與頻率參考IPPS信號(hào)來進(jìn)行鑒相運(yùn)算。
[0058]鐘控單元對(duì)原始鑒相數(shù)據(jù)進(jìn)行中值濾波后，將根據(jù)濾波后的鑒相數(shù)據(jù)對(duì)銣鐘的頻率進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整算法如下:
[0059]本系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)時(shí)間頻率融合輸出，既要保證頻率輸出的精度，又要保證時(shí)間輸出的精度，因此需要用到過零檢測(cè)和阻尼調(diào)整技術(shù)。本發(fā)明采用FPGA實(shí)現(xiàn)，關(guān)鍵部分的狀態(tài)轉(zhuǎn)移如圖2所示。
[0060]工作原理如下:設(shè)備上電啟動(dòng)時(shí)處于Init (初始化狀態(tài))，檢測(cè)到各個(gè)功能模塊均正常工作后，進(jìn)入Hold (保持狀態(tài))，這是由于銣鐘正常工作溫度是60°C，因此在剛上電這段時(shí)間需要加熱大約10分鐘左右。當(dāng)銣鐘工作就緒后，設(shè)備進(jìn)入Fasttrack(快捕狀態(tài))，在快捕狀態(tài)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)鑒相值對(duì)銣鐘進(jìn)行較大步長(zhǎng)的調(diào)整，使得系統(tǒng)的Ipps輸出精度在400ns以內(nèi)。當(dāng)連續(xù)10分鐘系統(tǒng)的Ipps精度都優(yōu)于400ns后，設(shè)備會(huì)根據(jù)當(dāng)前的跟蹤狀態(tài)進(jìn)入如下4種狀態(tài):Quadrantl，Quadrant2，Quadrant3，Quadrant4，分別對(duì)應(yīng)正弦函數(shù)的4個(gè)象限。然后系統(tǒng)就在這4種狀態(tài)依次轉(zhuǎn)換:Quadrantl — Quadrant2 — Quadrant3 — Quadrant4 — Quadrant I。其中 Quadrant2 — Quadrant3，Quadrant4 — Quadrantl 這兩種狀態(tài)稱為系統(tǒng)過零點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的相位點(diǎn)為O和Ji，在過零點(diǎn)時(shí)，銣鐘調(diào)整量要比上一次的調(diào)整量線性減小，減小比例常數(shù)一般跟銣鐘的性能有關(guān)，這樣系統(tǒng)的輸出Ipps相位就呈現(xiàn)阻尼振蕩，最終穩(wěn)定±50ns之內(nèi)。
[0061]時(shí)間頻率一體化輸出:本發(fā)明背板單元直接輸出1PPS+T0D時(shí)間信號(hào)以及1MHz頻率信號(hào)，對(duì)于時(shí)間輸出板卡，直接將1PPS+T0D信號(hào)轉(zhuǎn)換成需要的格式即可輸出。對(duì)于頻率輸出板卡，則相鄰兩個(gè)槽位的板卡構(gòu)成保護(hù)組輸出，一個(gè)保護(hù)組內(nèi)的兩個(gè)板卡同時(shí)鎖定同一個(gè)IPPS信號(hào)，同時(shí)板卡之間還互送監(jiān)測(cè)信號(hào)，這樣這兩個(gè)板卡的輸出頻率和相位就完全一致，滿足YD/T 1479-2006國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。
[0062]以上內(nèi)容僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本發(fā)明權(quán)利要求書的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于:包括時(shí)間參考輸入單元、頻率參考輸入單元、鐘控單元、時(shí)間輸出單元、頻率輸出單元、系統(tǒng)控制單元、電源單元、風(fēng)扇單元以及背板單元； 時(shí)間參考輸入單元用于接收時(shí)間參考信號(hào)的輸入； 頻率參考輸入模塊用于接收頻率參考信號(hào)輸入； 鐘控單元用于接收時(shí)間頻率參考輸入單元的參考信號(hào)，并對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行濾波、解碼、鑒頻和鑒相運(yùn)算，運(yùn)算出一個(gè)高精度時(shí)間信號(hào)和高精度頻率信號(hào)，輸出到時(shí)間輸出單元和頻率輸出單兀； 時(shí)間輸出單元用于進(jìn)行時(shí)間同步信號(hào)輸出； 頻率輸出單元用于進(jìn)行頻率同步信號(hào)輸出； 系統(tǒng)控制單元用于對(duì)整個(gè)設(shè)備的告警、輸入輸出狀態(tài)、性能參數(shù)進(jìn)行查詢以及配置管理； 電源單元用于給系統(tǒng)其他單元進(jìn)行供電； 風(fēng)扇單元用于負(fù)責(zé)給系統(tǒng)其他單元進(jìn)行散熱； 背板單元用于給系統(tǒng)各個(gè)單元提供物理連接，同時(shí)背板單元還為時(shí)間輸出單元和頻率輸出單元的1+1保護(hù)輸出功能提供相應(yīng)的硬件接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述時(shí)間參考輸入單元采用MAX3232ESE芯片和RJ45插座的方式來接收時(shí)間參考信號(hào)輸入。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述頻率參考輸入模塊采用DS26303芯片和CC4同軸頭的方式來接收頻率參考信號(hào)輸入。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述鐘控單元由S3C2440、XC3S700AN以及高精度銣鐘組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述時(shí)間輸出單元采用MAX3232ESE芯片和RJ45插座的方式來進(jìn)行時(shí)間同步信號(hào)輸出。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述頻率輸出單元采用DS26303和CC4插座的方式來進(jìn)行頻率同步信號(hào)輸出。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于:所述系統(tǒng)控制單元由 S3C2440、XC3S250E、XC95144XL 和 RTL8201CP 組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于:計(jì)算機(jī)管理軟件通過以太網(wǎng)與系統(tǒng)控制單元進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)設(shè)備的告警、輸入輸出狀態(tài)、性能參數(shù)進(jìn)行查詢、配置管理； 其中，S3C2440是主控CPU，用于對(duì)整個(gè)設(shè)備信息的收集和下發(fā)； XC3S250E用于對(duì)各個(gè)功能單元的信息進(jìn)行硬件檢測(cè)，并上報(bào)到CPU ； XC95144XL用于對(duì)XC3S250E的I/O進(jìn)行擴(kuò)展； RTL8201CP用于將CPU的信息轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)信號(hào)上傳到計(jì)算機(jī)管理軟件。
9.一種如權(quán)利要求1-8任意一項(xiàng)所述實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，包括以下步驟: I)時(shí)間參考輸入單元接收外部的時(shí)間信號(hào)，并對(duì)時(shí)間信號(hào)進(jìn)行解碼，產(chǎn)生時(shí)間參考IPPS信號(hào)和TOD信號(hào)，輸出到鐘控單元； 2)頻率參考輸入單元接收外部的2MBit信號(hào)和2MHz信號(hào)，通過分頻產(chǎn)生頻率參考IPPS信號(hào)，輸出到鐘控單元； 3)鐘控單元的銣鐘產(chǎn)生1MHz信號(hào)，通過1MHz信號(hào)產(chǎn)生系統(tǒng)IPPS； 4)當(dāng)系統(tǒng)只有頻率參考IPPS信號(hào)輸入時(shí)，系統(tǒng)IPPS信號(hào)直接與頻率參考IPPS信號(hào)進(jìn)行鑒相產(chǎn)生原始鑒相數(shù)據(jù)；當(dāng)系統(tǒng)只有時(shí)間參考IPPS信號(hào)輸入時(shí)，系統(tǒng)IPPS信號(hào)直接與時(shí)間參考IPPS信號(hào)進(jìn)行鑒相產(chǎn)生原始鑒相數(shù)據(jù)；當(dāng)系統(tǒng)既有時(shí)間參考IPPS信號(hào)輸入，又有頻率參考IPPS信號(hào)輸入時(shí)，系統(tǒng)IPPS信號(hào)將根據(jù)上位機(jī)的配置來決定與時(shí)間參考IPPS信號(hào)還是與頻率參考IPPS信號(hào)來進(jìn)行鑒相運(yùn)算產(chǎn)生原始鑒相數(shù)據(jù)； 5)鐘控單元對(duì)原始鑒相數(shù)據(jù)進(jìn)行中值濾波后，根據(jù)濾波后的鑒相數(shù)據(jù)對(duì)銣鐘的頻率進(jìn)行調(diào)整。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的時(shí)間頻率同步一體化實(shí)現(xiàn)方法，其特征在于，所述步驟5)中，具體調(diào)整算法如下: 5-1)設(shè)備上電啟動(dòng)時(shí)處于初始化狀態(tài)Init，檢測(cè)到各個(gè)功能模塊均正常工作后，進(jìn)入保持狀態(tài)Hold ; 5-2)當(dāng)銣鐘工作就緒后，設(shè)備進(jìn)入快捕狀態(tài)Fasttrack，在快捕狀態(tài)系統(tǒng)會(huì)根據(jù)鑒相值對(duì)銣鐘進(jìn)行較大步長(zhǎng)的調(diào)整，使得系統(tǒng)的IPPS輸出精度在400ns以內(nèi)；當(dāng)連續(xù)10分鐘系統(tǒng)的IPPS精度都優(yōu)于400ns后，設(shè)備會(huì)根據(jù)當(dāng)前的跟蹤狀態(tài)進(jìn)入如下4種狀態(tài):Quadrant 1、Quadrant2、Quadrant3以及Quadrant4，這4種狀態(tài)分別對(duì)應(yīng)正弦函數(shù)的4個(gè)象限； 5-3)系統(tǒng)就在這4種狀態(tài)依次轉(zhuǎn)換:
Quadrantl — Quadrant2 — Quadrant3 — Quadrant4 — Quadrantl 其中，Quadrant2 — Quadrant3和Quadrant4 — Quadrantl這兩種狀態(tài)稱為系統(tǒng)過零點(diǎn)，對(duì)應(yīng)的相位點(diǎn)為O和JT，在過零點(diǎn)時(shí)，銣鐘調(diào)整量要比上一次的調(diào)整量線性減小，減小比例常數(shù)與銣鐘的性能相對(duì)應(yīng)，系統(tǒng)的輸出IPPS相位就呈現(xiàn)阻尼振蕩，最終穩(wěn)定±50ns之內(nèi)。
【文檔編號(hào)】H04J3/06GK104506270SQ201410829415
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月25日
【發(fā)明者】黃成
申請(qǐng)人:大唐電信（成都）信息技術(shù)有限公司