[發明專利]一種基于GNSS的銣鐘快速鎖定方法

有效

• 申請號: 202010535960.3
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111538049B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 崔保健;張占國;周德海
• 申請（專利權）人: 成都七維頻控科技有限公司
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37;H03L7/099
• 代理公司: 成都嘉企源知識產權代理有限公司 51246
• 代理人: 李斌

1.一種基于GNSS的銣鐘快速鎖定方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟S1.使用GNSS天線接收衛星射頻信號并將其輸入到F9T接收機；

步驟S2.所述F9T接收機輸出信號分為兩路，一路將導航定位GGA語句和ZDA授時語句信息傳輸到處理器單元，所述處理器單元對接收的導航定位GGA語句和ZDA授時語句信息進行解析，從而實現對所述F9T接收機工作狀態的切換與控制，并通過狀態信息顯示單元顯示；另一路輸出1000Hz的授時脈沖信號1000PPS到FPGA邏輯處理單元；

步驟S3.使用銣鐘模塊輸出10MHz信號并整形為方波信號后輸入到所述FPGA邏輯處理單元；

步驟S4.所述FPGA邏輯處理單元分別將方波信號進行20倍頻到200MHz和進行10000分頻至1000Hz，倍頻后的信號用做時間間隔測量、脈沖精確控制的工作時鐘，對分頻后的信號和所述F9T接收機輸出的1000Hz的授時脈沖信號1000PPS進行時間間隔測量，并將測量結果傳輸到所述處理器單元；

步驟S5.所述FPGA邏輯處理單元將1000Hz的授時脈沖信號1000PPS中的整秒時刻準時脈沖檢出，并輸送到延遲控制單元，所述延遲控制單元對整秒時刻準時脈沖進行精確延時控制與輸出，實現秒脈沖的精確前移與后推控制與輸出；

步驟S6.所述處理器單元讀取所述FPGA邏輯處理單元傳輸的時間間隔測量的測量結果，進行濾波后輸出所述銣鐘模塊的控制量，并將控制量傳輸到數模轉換器；

步驟S7.所述數模轉換器將控制量轉換成模擬電壓值，再將模擬電壓值施加到所述銣鐘模塊的壓控調整端，實現對所述銣鐘模塊頻率的精確調控；

步驟S8.所述銣鐘模塊接收模擬電壓值后輸出10MHz信號到鎖相環單元，同時晶體振蕩器輸出100MHz信號到所述鎖相環單元；

步驟S9.所述鎖相環單元接收10MHz信號和100MHz信號后進行鎖相控制，控制輸出電壓信號到所述晶體振蕩器的壓控端，實現100MHz鎖相控制，所述晶體振蕩器將鎖相后的高精度100MHz信號輸出。

2.如權利要求1所述的一種基于GNSS的銣鐘快速鎖定方法，其特征在于，步驟S1包括：

步驟S11.所述GNSS天線接收衛星射頻信號后將其依次通過低噪聲放大器和濾波器。

3.如權利要求1所述的一種基于GNSS的銣鐘快速鎖定方法，其特征在于，步驟S4中，時間間隔測量的測量次數為每秒測量一千次。

4.如權利要求1所述的一種基于GNSS的銣鐘快速鎖定方法，其特征在于，步驟S6包括：

步驟S61.所述處理器單元采用線性擬合回歸方法、滑動濾波和PID控制法對測量結果進行濾波處理，消除相位抖動、頻率漂移等因素影響。

5.如權利要求4所述的一種基于GNSS的銣鐘快速鎖定方法，其特征在于，步驟S6還包括：

步驟S62.所述處理器單元計算出頻率校正量對應的壓控電壓值，輸出壓控電壓，即輸出控制量，使時差保持穩定，并逐步趨近于零，從而實現所述銣鐘模塊頻率和相位的準確控制。

6.如權利要求1所述的一種基于GNSS的銣鐘快速鎖定方法，其特征在于，所述銣鐘模塊采用FE5650型號的銣原子鐘。

7.如權利要求1所述的一種基于GNSS的銣鐘快速鎖定方法，其特征在于，所述F9T接收機采用UBLOX-ZED-F9T-00B-00型號的GNSS接收機。

8.如權利要求1所述的一種基于GNSS的銣鐘快速鎖定方法，其特征在于，所述處理器單元采用MAX3232IDE4型號的芯片。