[發(fā)明專利]網(wǎng)絡(luò)測(cè)量中本地時(shí)鐘與GPS時(shí)鐘的時(shí)間同步方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710044532.9
• 申請(qǐng)日: 2017-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN106817184B
• 公開（公告）日: 2018-10-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何林;李茹瑩;張治中;黃世廣;萬雪松;李世興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶重郵匯測(cè)通信技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H04J3/06
• 分類號(hào): H04J3/06;H04W56/00;H04W24/00
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務(wù)所 50215
• 代理人: 寸南華

1.一種網(wǎng)絡(luò)測(cè)量中本地時(shí)鐘與GPS時(shí)鐘的時(shí)間同步方法，其特征在于，以基于全球定位系統(tǒng)的GPS時(shí)鐘作為配置時(shí)間，根據(jù)本地時(shí)間與配置時(shí)間的偏差值進(jìn)行時(shí)間同步操作；在時(shí)間同步時(shí)對(duì)本地時(shí)鐘的秒計(jì)數(shù)周期誤差進(jìn)行修正；

所述根據(jù)本地時(shí)間與配置時(shí)間的偏差值進(jìn)行時(shí)間同步操作是指采用同步使能信號(hào)控制本地時(shí)鐘的秒和微秒計(jì)數(shù)器工作并以該同步使能信號(hào)對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)，使得本地時(shí)間與GPS配置時(shí)間同步；包括，在配置開始時(shí)，即在每一個(gè)GPS_1PPS秒脈沖上升沿時(shí)刻，計(jì)算本地時(shí)間與GPS配置時(shí)間的偏差值n，判斷本地時(shí)間與GPS配置時(shí)間的超前或滯后關(guān)系，即判斷下式中n與0的大小關(guān)系：

n＝(Sec_cnt-Cfg_sec)×1000000+(Us_cnt-Cfg_us)

式中，Sec_cnt為本地時(shí)間秒計(jì)數(shù)，Us_cnt為本地時(shí)間微秒計(jì)數(shù)，Cfg_sec為GPS配置時(shí)間的秒計(jì)數(shù)，Cfg_us為GPS配置時(shí)間的微秒計(jì)數(shù)，n的單位為微秒；

如果n大于0表示本地時(shí)間超前GPS配置時(shí)間，采用慢速跟進(jìn)來等待配置時(shí)間，防止本地時(shí)間出現(xiàn)時(shí)間倒退現(xiàn)象；如果n小于0表示本地時(shí)間滯后GPS配置時(shí)間，將GPS配置時(shí)間寫入本地時(shí)鐘，以達(dá)到時(shí)間同步；如果n等于0表示本地時(shí)間準(zhǔn)確，不采取任何操作；所述采用慢速跟進(jìn)來等待配置時(shí)間，包括，從100MHZ時(shí)鐘上進(jìn)行10分頻得到時(shí)鐘頻率為10MHZ的修正使能信號(hào)Cen10M，再將該修正使能信號(hào)Cen10M進(jìn)行11分頻得到時(shí)鐘頻率為0.909MHZ的同步使能信號(hào)Cen1M，采用該同步使能信號(hào)Cen1M控制本地時(shí)鐘的秒和微秒計(jì)數(shù)器開始工作并以0.909MHZ的時(shí)鐘頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)；維持n×10個(gè)脈沖個(gè)數(shù)后，對(duì)修正使能信號(hào)Cen10M進(jìn)行10分頻得到時(shí)鐘頻率為1MHZ的同步使能信號(hào)Cen1M并以此控制本地時(shí)鐘的秒和微秒計(jì)數(shù)器采用1MHZ的時(shí)鐘頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)；

所述在時(shí)間同步時(shí)對(duì)本地時(shí)鐘的秒計(jì)數(shù)周期誤差進(jìn)行修正是指采用修正使能信號(hào)得到同步使能信號(hào)，從而控制本地時(shí)鐘的秒和微秒計(jì)數(shù)器以該修正使能信號(hào)得到的同步使能信號(hào)的時(shí)鐘頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)，使得本地時(shí)鐘秒計(jì)數(shù)周期與GPS時(shí)鐘秒計(jì)數(shù)周期同步；包括以下步驟：

S201、在GPS配置秒信號(hào)GPS_1PPS與100MHZ時(shí)鐘信號(hào)同步時(shí)，對(duì)本地時(shí)鐘在一個(gè)GPS標(biāo)準(zhǔn)秒周期內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)記為Cnt_1；將100MHZ時(shí)鐘秒周期內(nèi)的脈沖個(gè)數(shù)100×10⁶與Cnt_1相減得到誤差值dfl，即dfl＝100×10⁶-Cnt_1；將Cnt_1與dfl相除得到本地時(shí)間秒計(jì)數(shù)周期誤差調(diào)整的修正周期Perr，即Perr＝Cnt_1/(100×10⁶-Cnt_1)，其中，Perr的正負(fù)符號(hào)位記為Dadj，Perr為正值時(shí)，Dadj為正，反之，Dadj為負(fù)；其中，所述本地時(shí)間秒計(jì)數(shù)周期是指本地時(shí)鐘對(duì)100×10⁶個(gè)脈沖計(jì)數(shù)實(shí)際所需的時(shí)間；所述本地時(shí)鐘的秒計(jì)數(shù)周期誤差是指本地時(shí)間秒計(jì)數(shù)周期與GPS時(shí)鐘秒計(jì)數(shù)周期的差值；

S202、每經(jīng)過一個(gè)修正周期Perr，對(duì)Dadj值的正負(fù)進(jìn)行判斷，如果Dadj為正值，執(zhí)行步驟S203，否則，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟S204；

S203、Dadj為正值，說明本地時(shí)間秒計(jì)數(shù)周期大于GPS時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)秒計(jì)數(shù)周期，從100MHZ時(shí)鐘上進(jìn)行9分頻得到時(shí)鐘頻率為11.11MHZ的修正使能信號(hào)Cen10M，跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟S205；

S204、Dadj為負(fù)值，說明本地時(shí)間秒計(jì)數(shù)周期小于GPS時(shí)鐘標(biāo)準(zhǔn)秒計(jì)數(shù)周期，從100MHZ時(shí)鐘上進(jìn)行11分頻得到時(shí)鐘頻率為9.09MHZ的修正使能信號(hào)Cen10M；

S205、維持100MHZ時(shí)鐘信號(hào)的一個(gè)脈沖時(shí)間，在100MHZ時(shí)鐘信號(hào)的下一個(gè)脈沖信號(hào)上升沿時(shí)刻，對(duì)100MHZ時(shí)鐘恢復(fù)為默認(rèn)10分頻，修正使能信號(hào)Cen10M恢復(fù)時(shí)鐘頻率10MHZ；

S206、判斷GPS配置秒信號(hào)GPS_1PPS與100MHZ時(shí)鐘信號(hào)是否再次同步；是則，返回并順序執(zhí)行步驟S201至S205；否則，返回并順序執(zhí)行步驟S202至S205；

S207、在整個(gè)測(cè)量過程中，重復(fù)執(zhí)行步驟S201至S206；直至測(cè)量過程結(jié)束；

其中，

所述同步使能信號(hào)是指當(dāng)該同步使能信號(hào)有效時(shí)計(jì)數(shù)器工作并以該同步使能信號(hào)對(duì)應(yīng)時(shí)鐘頻率進(jìn)行計(jì)數(shù)，該同步使能信號(hào)無效時(shí)計(jì)數(shù)器不工作；

所述修正使能信號(hào)是指對(duì)本地時(shí)鐘的時(shí)鐘頻率進(jìn)行修正后得到的具有經(jīng)過修正后的時(shí)鐘頻率的信號(hào)。