[發(fā)明專利]一種動(dòng)態(tài)調(diào)整WiMAX基站晶振穩(wěn)定度的裝置及其實(shí)現(xiàn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710179291.5
• 申請日: 2007-12-12
• 公開（公告）號: CN101179256A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 呂森;劉剛;付永魁
• 申請（專利權(quán)）人: 北京北方烽火科技有限公司
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04;H03L7/08;H04B7/26
• 代理公司: 北京宇生知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所
• 代理人: 倪駿

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種調(diào)整晶振穩(wěn)定度的方法，特別地，涉及一種動(dòng)態(tài)調(diào)整WiMAX基站晶振穩(wěn)定度的裝置及其實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

WiMAX基站的各種時(shí)鐘由晶振來提供，因此晶振的精度就決定了WiMAX基站各類時(shí)鐘的精度。晶振的特點(diǎn)決定了它在短時(shí)間內(nèi)有很高的穩(wěn)定度，但是由于晶振本身的老化和環(huán)境的影響(例如溫度的變化、電壓波動(dòng)等因素)，晶振的固有頻率會發(fā)生漂移，普通晶振的漂移參數(shù)會比較大，一般是一天百分之幾赫茲，一年幾赫茲，漂移曲線可以參考圖4。如果采用穩(wěn)定度高的銣/銫晶振，成本會很高。如果讓晶振自由振蕩，WiMAX基站的時(shí)鐘精度就會隨著時(shí)間的推移越來越差，帶之而來得影響就會使WiMAX基站的通信可靠性下降，因此需要在WiMAX基站運(yùn)行的過程中，動(dòng)態(tài)對晶振進(jìn)行調(diào)整，使其輸出頻率穩(wěn)定在可接受的精度之內(nèi)。另外，對晶振的校準(zhǔn)需要快速，這樣基站受到外界干擾時(shí)，基站可以快速的對晶振進(jìn)行補(bǔ)償，保持晶振的頻率穩(wěn)定度，從而保證基站通信的可靠性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)WiMAX基站晶振穩(wěn)定度的裝置。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)WiMAX基站晶振穩(wěn)定度的方法。

本發(fā)明的一種用于WiMAX基站動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)晶振穩(wěn)定度的裝置，包括GPS接收機(jī)、頻率計(jì)數(shù)器、相位檢測器、相位誤差調(diào)節(jié)器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、晶體振蕩器、時(shí)鐘生成器，其中：

GPS接收機(jī)：用于接收GPS信號，將GPS產(chǎn)生的1pps信號傳到頻率計(jì)數(shù)器；為解決WiMAX基站晶振頻率漂移的問題，在WiMAX基站內(nèi)引入此GPS接收機(jī)用來接收GPS信號，輸出1pps(1?pulse?per?second)信號，為頻率計(jì)數(shù)器提供時(shí)間基準(zhǔn)參考。

頻率計(jì)數(shù)器：用于對輸入的時(shí)鐘信號進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)檢測到所述GPS接收機(jī)發(fā)送來的1pps信號的上升沿后開始計(jì)數(shù)，當(dāng)檢測到下一個(gè)1pps信號的上升沿后停止計(jì)數(shù)，將此計(jì)數(shù)值發(fā)送給相位檢測器；

相位檢測器：用于對所述頻率計(jì)數(shù)器產(chǎn)生的計(jì)數(shù)值進(jìn)行濾波和平均處理，計(jì)算出當(dāng)前的相位誤差，將此相位誤差輸入到相位誤差調(diào)節(jié)器；

相位誤差調(diào)節(jié)器：根據(jù)當(dāng)前的相位誤差、調(diào)節(jié)系數(shù)和晶體振蕩器的當(dāng)前控制參數(shù)，計(jì)算出調(diào)整后的晶振調(diào)節(jié)參數(shù)；

數(shù)/模轉(zhuǎn)換器：根據(jù)輸入的所述晶振調(diào)節(jié)參數(shù)，生成實(shí)際的晶振調(diào)節(jié)電壓，控制晶振的振蕩頻率；

晶體振蕩器：用于在晶振調(diào)節(jié)電壓的控制下，產(chǎn)生振蕩信號；

時(shí)鐘生成器：用于在晶體振蕩器輸出的所述振蕩信號通過時(shí)鐘生成器后，產(chǎn)生多路時(shí)鐘信號，其中一路輸入所述頻率計(jì)數(shù)器作為計(jì)數(shù)時(shí)鐘；

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種利用上述裝置實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)WiMAX基站晶振穩(wěn)定度的方法。

本發(fā)明的一種動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)WiMAX基站晶振穩(wěn)定度的方法，其中，晶體振蕩器的晶振調(diào)節(jié)參數(shù)根據(jù)公式

R_O＝R_O’+Δphase*K_D來計(jì)算，R_O是當(dāng)前晶振調(diào)節(jié)參數(shù)，

R_O’是上一次晶振調(diào)節(jié)值，

Δphase是當(dāng)前相位誤差，

K_D是晶振調(diào)整系數(shù)。

本發(fā)明的方法，其中所述K_D＝晶振調(diào)節(jié)范圍/相位檢測器變化范圍。

本發(fā)明的方法，其中獲得K_D的過程為：

步驟一：設(shè)置采樣點(diǎn)數(shù)n；

步驟二：用晶振允許的最小值OCXOmin調(diào)節(jié)晶振，記錄相位檢測器的測量值COUNTmin；

步驟三：用晶振允許的最大值OCXOmax調(diào)節(jié)晶振，記錄相位檢測器的測量值COUNTmax；

步驟四：計(jì)算K_D＝(OCXOmax-OCXOmin)/(COUNTmax-COUNTmin)。

本發(fā)明的方法，其中相位誤差采用粗調(diào)計(jì)算：Δphase＝相位誤差和/采樣點(diǎn)數(shù)。

本發(fā)明的方法，其中相位誤差采用細(xì)調(diào)計(jì)算：

設(shè)采樣長度為n：

{x₀，x₁，x₂，...，x_n-1}

滑動(dòng)窗口長度為m，則窗口從左向右滑動(dòng)過程中得到的中間采樣個(gè)數(shù)為n-m+1，滑動(dòng)時(shí)，將滑動(dòng)窗口中的采樣點(diǎn)相加并平均，得到一個(gè)新的采樣序列，其長度為n-m+1：