[發(fā)明專利]守時系統(tǒng)、守時電路及守時方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201711204756.8 | 申請日： | 2017-11-27 |
| 公開（公告）號： | CN107844050A | 公開（公告）日： | 2018-03-27 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉忠華;許強;紀道成;張健 | 申請（專利權(quán)）人： | 北斗天匯（北京）科技有限公司 |
| 主分類號： | G04R20/02 | 分類號： | G04R20/02 |
| 代理公司： | 北京雙收知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11241 | 代理人： | 陳泉 |
| 地址： | 100088 北京市海*** | 國省代碼： | 北京;11 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 守時 系統(tǒng) 電路 方法 | ||
1.一種守時系統(tǒng)，其特征在于，包括：
衛(wèi)星授時模塊、頻率的生成與累計模塊、外基準處理與自身信號校正模塊、阻尼式頻率校正模塊和漂移補償模塊；
衛(wèi)星授時模塊輸出1PPS信號；
使用穩(wěn)定度為0.5ppm的TCXO時，實現(xiàn)0.1ppm的守時穩(wěn)定度。
晶振TCXO,穩(wěn)定器LDO為晶振TCXO提供電源；
計數(shù)器Counter接收晶振TCXO輸出信號；
TCXO輸出信號經(jīng)過整形升壓后，通過第一計數(shù)器(74HC390)累計成f1＝4.096KHz的輸出信號；
f1＝4.096KHz的輸出信號輸入到12位二進制第二計數(shù)器(74HC4040)的時鐘輸入端，作為計數(shù)時鐘；
信號篩選模塊接收外部模塊輸出1PPS信號；
信號篩選模塊接收信號處理模塊輸出的1PPS信號；
信號篩選模塊將接收到的1PPS信號進行篩選；
經(jīng)過信號篩選模塊篩選的1PPS信號經(jīng)過波形調(diào)整模塊后輸出一個前沿準確的窄脈沖信號f2；
窄脈沖信號f2輸出到12位二進制計數(shù)器(74HC4040)的復(fù)位端；
計數(shù)器每次得到窄脈沖信號f2后，計數(shù)器開始重新計數(shù)；
經(jīng)過本級計數(shù)后，形成2的12次計數(shù)；
得到一個1Hz的1PPS；
1Hz的1PPS信號輸入到信號處理模塊ARM作為內(nèi)部晶振源PPS；
信號處理模塊ARM對號篩選模塊進行控制；
12位二進制計數(shù)器(74HC4040)的輸出端與測試接口相連接。
2.一種守時方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟1，開機ARM進行初始化處理，等待穩(wěn)定有效的外輸入信號；
步驟2，判斷輸入的信號的有效性；如果輸入的信號有效，執(zhí)行步驟3；如果輸入的信號無效，執(zhí)行步驟6；
步驟3，每隔2小時采集Count衛(wèi)星和Count晶振的值；
步驟4，用滑動平均濾波法整理采集出的數(shù)據(jù)；得到單位時間內(nèi)的誤差值：X補償；
步驟5，直到衛(wèi)星信號出現(xiàn)異常，進入保持狀態(tài)；
步驟6，系統(tǒng)進入保持狀態(tài)，內(nèi)部晶振開始自由震蕩；
步驟7，定時啟動漂移補償動作；基于X補償值生成微調(diào)1PPS脈沖f調(diào)整，反饋給二進制計數(shù)器；實現(xiàn)修正最終輸出f4的效果；
步驟8，衛(wèi)星信號恢復(fù)，進入鎖定狀態(tài)。
3.一種守時方法，其特征在于，包括如下步驟：
步驟1，開機ARM進行初始化處理，等待穩(wěn)定有效的外輸入信號；
步驟2，外輸入信號為穩(wěn)定有效的信號；
步驟3，跟蹤狀態(tài)，開始啟動ARM內(nèi)的計數(shù)器(速度10MHz)統(tǒng)計衛(wèi)星1PPS(f衛(wèi)星)與晶振1PPS(f4)的偏差；
當(dāng)出現(xiàn)f衛(wèi)星-f4的絕對值大于1ms時，開啟阻尼式頻率校正，即開啟對輸出信號進行微調(diào)的1PPS功能；
每次的調(diào)整幅度為f4的基礎(chǔ)上偏移1mS；
調(diào)整的頻率為每秒一次；
直到f衛(wèi)星-f4的絕對值小于1mS為止；
修改ARM中相關(guān)的寄存器，點亮相關(guān)指示燈；
步驟4，系統(tǒng)進入到鎖定狀態(tài)；
因為負責(zé)調(diào)整1PPS的計數(shù)器的輸入時鐘f1＝4.096KHz小于1ms的鎖定檢測值，所以這種調(diào)整是可以實現(xiàn)的；
之后因為晶振選擇的是0.5ppm的TCXO；
自身的守時精度(0.5ppm)可達＝5E-7×86,400S＝0.0432秒/天每隔0.56小時糾正一次。
到達鎖定狀態(tài)后，系統(tǒng)如果出現(xiàn)衛(wèi)星信號無效或丟失的情況；
系統(tǒng)將啟動漂移補償算法功能；
步驟5，系統(tǒng)進入保持狀態(tài)；
進入保持狀態(tài)后，如果衛(wèi)星信號再次恢復(fù)，則對衛(wèi)星信號的有效性進行評估，通過評估策略后，將重啟跟蹤步驟，然后再次激活阻尼式頻率校正；
采用逐步逼近的方式，糾正輸出的1PPS。
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