[發明專利]一種無線接收設備的授時系統及授時方法

有效

• 申請號: 200910242803.7
• 申請日: 2009-12-11
• 公開（公告）號: CN101741401A
• 公開（公告）日: 2010-06-16
• 發明（設計）人: 高慶余;莫鈞
• 申請（專利權）人: 和芯星通科技（北京）有限公司
• 主分類號: H04B1/06
• 分類號: H04B1/06;H04L7/033
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 栗若木;王漪

技術領域

本發明涉及無線接收設備的授時系統，尤其涉及一種無線接收設備的授 時系統及授時方法。

背景技術

高精度時間基準已經成為軍/民用通信、武器平臺等領域重要的基礎保 障平臺之一，典型應用在諸如在移動通信網、數字同步網、航空航天、導彈 航天試驗時統系統、常規兵器試驗時統系統、分布式多目標聯合測控(雷達 等)時統系統等應用領域。衛星導航定位系統可提供高精度、全天時、全天 候的導航、定位和授時服務，是一種可供海陸空天領域軍民用戶共享的信息 資源，而且衛星授時具有高精度、低成本、覆蓋范圍廣的特點。

GPS衛星導航系統作為美國為軍方設計的衛星導航系統，雖然在民用方 面已經開拓了巨大的市場，但美國一直沒有承諾對民用市場保證使用，這樣 就存在著在某些特殊情況下GPS不能保證使用的可能，這將會極大危害應 用GPS定時接收設備的系統的安全。俄羅斯的格洛納斯(GLONASS)系統 也存在同樣的問題。

為滿足時間頻率同步所要求的精度高、覆蓋范圍廣等要求，目前普遍采 用GPS授時。GPS授時產品應用會使我國國防建設面臨巨大的潛在安全隱 患，急需我國自主知識產權的北斗時頻產品來逐步替代GPS產品，以滿足 我國國防建設的需要。

目前，我國自行研制的衛星導航定位系統--雙星導航定位系統(北斗一 號)已正常運行，它是我國的第一代衛星導航定位系統，該系統是一個具有 全天候、高精度、快速實時特點的區域性導航定位系統，兼有簡短數字報文 通信和授時功能。如果采用高性能GPS/GLONASS/北斗三系統時間頻率同 步設備，就可以保證某一個或兩個衛星定位系統失效的情況下，可以采用其 他可用衛星定位系統提供的定時信息，以維持系統的正常工作，大大增加了 系統的安全性。

短波授時臺(BPM)每天24小時連續不斷地以四種頻率(2.5M，5M， 10M，15M，同時保證3種頻率)交替發播標準時間和標準頻率信號，覆蓋 半徑超過3000公里，授時精度為毫秒(千分之一秒)量級；長波授時臺(BPL) 每天定時發播載頻為100KHz的高精度長波時頻信號，地波作用距離 1000-2000公里，天地波結合，覆蓋全國陸地和近海海域，授時精度為微秒 (百萬分之一秒)量級。

以GLONASS授時原理為例：

GLONASS是由前蘇聯開始研制現由俄羅斯管理的全球衛星導航系統。 系統由24顆衛星組成，分布在軌道高度為19100KM的三個軌道面上，運行 周期為11小時15分。

GLONASS授時原理如圖1所示：

用戶捕獲可見范圍的GLONASS衛星的信號，采用確定的偽隨機測距 碼，獲得起始幀的相關峰值。利用相關峰值產生秒脈沖(Pulses?Per?Second， 1pps)作為關門脈沖，測出用戶機的整秒與相關峰的時間間隔ΔL，再減去 信號傳播時延t_R02和用戶設備時延t_RU，得到鐘差(秒脈沖時差，也即衛星時 間和接收機時間之差)ε，對時鐘進行修正。

在實現本發明過程中，發明人發現現有技術至少存在如下問題：

(1)從用戶本地1pps開始到相關峰產生的ΔL測量精度受時鐘分辨率的 限制而精確度較低；

(2)對于捕獲的可見范圍的GLONASS衛星的信號需要實時處理，無 法先行存儲后續再在其他時刻進行處理；

(3)對于時鐘誤差的測量，需要鎖定一個特定的通道，無法綜合多個 通道進行時鐘誤差的測量。

發明內容

本發明所要解決的技術問題，在于需要提供一種無線接收設備的授時系 統及授時方法，以提高秒脈沖時差的測量精度。

為了解決上述技術問題，本發明首先提供了一種無線接收設備的授時系 統，包括：

秒脈沖產生邏輯電路，用于根據系統時鐘信號和參考時鐘信號中的至少 其中之一產生秒脈沖；

數據存儲器，與所述秒脈沖產生邏輯電路相連，用于存儲根據采樣時鐘 進行采樣獲得采樣數據；

基帶處理模塊，與所述數據存儲器相連，用于對所述采樣數據進行基帶 信號處理，得到原始觀測量；

時間解算模塊，與所述數據存儲器及基帶處理模塊相連，用于根據所述 原始觀測量的鎖存時刻，獲得秒脈沖時差；