[發(fā)明專利]使用高精度同步以太網(wǎng)頻率馴服本地低精度頻率源的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711393679.5
• 申請(qǐng)日: 2017-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN107994968B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李世光;張明;王鵬;毛新凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京無線電計(jì)量測(cè)試研究所
• 主分類號(hào): H04J3/06
• 分類號(hào): H04J3/06;H04J3/02
• 代理公司: 北京正理專利代理有限公司 11257
• 代理人: 付生輝

1.一種使用高精度同步以太網(wǎng)頻率馴服本地低精度頻率源的方法，其特征在于，包括：

S101：通過同步以太網(wǎng)接收并恢復(fù)遠(yuǎn)程高精度頻率信號(hào)；

S103：計(jì)算所述本地低精度頻率源的頻率信號(hào)與遠(yuǎn)程高精度頻率信號(hào)的相位差；

S105：使用環(huán)路濾波器對(duì)所述相位差進(jìn)行濾波并計(jì)算環(huán)路參數(shù)，具體包括：

S151：計(jì)算所述環(huán)路的鑒相增益；

S153：計(jì)算所述環(huán)路的壓控增益；

S155：根據(jù)所述環(huán)路的鑒相增益和壓控增益計(jì)算環(huán)路的特征頻率和阻尼系數(shù)；

S157：根據(jù)所述環(huán)路的特征頻率和阻尼系數(shù)計(jì)算所述環(huán)路濾波器的比例系數(shù)和積分系數(shù)；

S107：使用所述環(huán)路參數(shù)馴服并鎖定所述本地低精度頻率源的頻率信號(hào)，其中，所述環(huán)路濾波器輸出壓控電壓對(duì)本地低精度頻率源進(jìn)行調(diào)節(jié)，所述本地低精度頻率源鎖定后，所述方法還包括對(duì)所述環(huán)路濾波器輸出的壓控電壓進(jìn)行卡爾曼濾波，對(duì)所述本地低精度頻率源的頻率漂移進(jìn)行估計(jì)和預(yù)測(cè)：

具體包括：

S191：使用所述壓控電壓和其變化速率建立k時(shí)刻的狀態(tài)向量X_k，建立狀態(tài)方程和測(cè)量方程，并計(jì)算最優(yōu)估計(jì)值

S192：使用卡爾曼濾波預(yù)測(cè)方程根據(jù)最優(yōu)估計(jì)值計(jì)算k時(shí)刻的預(yù)測(cè)值和該時(shí)刻的先驗(yàn)估計(jì)誤差協(xié)方差

S193：使用卡爾曼濾波校正方程根據(jù)所述k時(shí)刻的先驗(yàn)估計(jì)誤差協(xié)方差計(jì)算卡爾曼濾波增益K_k，并校正預(yù)測(cè)值得到最優(yōu)估計(jì)值同時(shí)計(jì)算后驗(yàn)估計(jì)誤差協(xié)方差P_k；

S194：判斷同步以太網(wǎng)參考頻率是否有效，若有效則轉(zhuǎn)入S195，否則轉(zhuǎn)入S196；

S195：使用所述最優(yōu)估計(jì)值作為所述環(huán)路濾波器輸出的壓控電壓值；

S196：判斷卡爾曼濾波運(yùn)行的時(shí)間是否滿足設(shè)定的第一參考時(shí)間，若滿足則轉(zhuǎn)入S197，否則轉(zhuǎn)入S198；

S197：按照所述卡爾曼濾波估計(jì)的頻率漂移參數(shù)動(dòng)態(tài)地調(diào)整所述環(huán)路濾波器輸出的壓控電壓值以補(bǔ)償所述本地低精度頻率源的頻率漂移；

S198：不調(diào)整所述環(huán)路濾波器輸出的壓控電壓值；

其中k為正整數(shù)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟S101中使用同步以太網(wǎng)物理層收發(fā)芯片通過4B/5B解碼恢復(fù)出同步以太網(wǎng)源端的遠(yuǎn)程高精度時(shí)鐘頻率信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟S103中使用數(shù)字雙混頻時(shí)差法計(jì)算所述本地低精度頻率源的頻率信號(hào)和遠(yuǎn)程高精度頻率信號(hào)的相位差。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述環(huán)路參數(shù)包括第一環(huán)路參數(shù)和第二環(huán)路參數(shù)，所述第一環(huán)路參數(shù)用于快速鎖定馴服環(huán)路，所述第二環(huán)路參數(shù)用于降低環(huán)路噪聲。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一參考時(shí)間設(shè)置為大于等于24小時(shí)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，以太網(wǎng)參考頻率無效狀態(tài)下使用所述卡爾曼濾波估計(jì)的頻率漂移參數(shù)調(diào)整所述環(huán)路濾波器輸出的壓控電壓值，若超過設(shè)定的第二參考時(shí)間則不再調(diào)整所述壓控電壓值。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述第二參考時(shí)間設(shè)置為小于等于24小時(shí)。