[發明專利]衛星授時系統的網絡時鐘守時模塊高階調整方法

有效

• 申請號: 201210090874.1
• 申請日: 2012-03-30
• 公開（公告）號: CN102647224A
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發明（設計）人: 馮培培;胡雪娟;曹海燕
• 申請（專利權）人: 上海鴻曄電子科技有限公司
• 主分類號: H04B7/185
• 分類號: H04B7/185;H04J3/06
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 林煒;朱逸

技術領域

本發明涉及網絡時鐘的技術，特別是涉及一種衛星授時系統的網絡時鐘守時模塊高階調整方法的技術。

背景技術

在衛星授時系統中都設有GPS衛星信號接收模塊，系統通過GPS衛星信號接收模塊接收包含有PPS(秒脈沖)信號的GPS衛星授時信息，并根據接收到的GPS衛星授時信息中的PPS(秒脈沖)信號實現系統授時及網絡時鐘同步。

為了在GPS衛星信號接收模塊無法正常接收到GPS衛星授時信息中的PPS(秒脈沖)信號時，保障系統授時及網絡時鐘同步的正常運行，在衛星授時系統中都設有網絡時鐘守時模塊。

現有的網絡時鐘守時模塊主要由石英晶體振蕩器(OCXO)和單片機組成，石英晶體振蕩器用于輸出CLK(時鐘)信號給單片機，GPS衛星信號接收模塊接收來自衛星的包含有PPS(秒脈沖)信號的授時信息，并實時發送給網絡時鐘守時模塊的單片機，網絡時鐘守時模塊的單片機對衛星信號接收模塊輸出的PPS信號進行跟蹤，如果檢測到衛星接收模塊輸出的PPS信號與衛星同步，則工作在授時模式，反之則工作在守時模式，網絡時鐘守時模塊的單片機工作在授時模式下直接輸出來自衛星接收模塊的PPS信號，工作在守時模式下根據石英晶體振蕩器輸出的CLK信號生成本地的PPS信號輸出。

現有的網絡時鐘守時模塊為了保證本地的PPS信號的精度，都需要采用高精度的石英晶體振蕩器，對石英晶體振蕩器的指標依賴性很大，守時精度主要由石英晶體振蕩器來確定，因此現有網絡時鐘守時模塊的石英晶體振蕩器成本都較高，而且即便采用高精度的石英晶體振蕩器，其守時精度也較差，每24小時往往要與標準時鐘差約20us。

發明內容

針對上述現有技術中存在的缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種能提高守時精度的衛星授時系統的網絡時鐘守時模塊高階調整方法。

為了解決上述技術問題，本發明所提供的一種衛星授時系統的網絡時鐘守時模塊高階調整方法，涉及衛星授時系統中的衛星信號接收模塊、網絡時鐘守時模塊；所述網絡時鐘守時模塊包括石英晶體振蕩器、單片機；

衛星信號接收模塊接收來自衛星的包含有PPS信號的授時信息，并實時發送給網絡時鐘守時模塊的單片機；

網絡時鐘守時模塊的單片機對衛星信號接收模塊輸出的PPS信號進行跟蹤，如果檢測到衛星接收模塊輸出的PPS信號與衛星同步，則工作在跟蹤模式，反之則工作在守時模式；

網絡時鐘守時模塊的單片機工作在跟蹤模式時，直接輸出來自衛星接收模塊的PPS信號；

網絡時鐘守時模塊的單片機工作在守時模式時，單片機接收石英晶體振蕩器輸出的CLK信號，并根據接收到的CLK信號生成本地的PPS信號；

其特征在于：

在單片機內預先設定一個單位計時長度，及單位計時長度的標準脈沖量；

網絡時鐘守時模塊的單片機工作在跟蹤模式時，單片機持續接收石英晶體振蕩器輸出的CLK信號至少一個單位計時長度的時長后，持續采集石英晶體振蕩器輸出的CLK信號的脈沖量，直至切換至守時模式；

網絡時鐘守時模塊的單片機工作在跟蹤模式時，從開始采集石英晶體振蕩器輸出的CLK信號脈沖量起，每間隔一個單位計時長度的時長，即計算出一個脈沖偏差量；

網絡時鐘守時模塊的單片機計算脈沖偏差量時，如果脈沖量采集時長小于4個單位計時長度的時長，則計算出最后一個單位計時長度內所采集的脈沖量與單位計時長度標準脈沖量之間的差值，并將計算出的差值設定為脈沖偏差量；

網絡時鐘守時模塊的單片機計算脈沖偏差量時，如果脈沖量采集時長大于等于4個單位計時長度的時長，則計算出的脈沖偏差量為：

F＝α+βT

T＝ln(n+1)