[發(fā)明專利]基于無線電臺的雙向授時與測距系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011552508.4
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112769515A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發(fā)明（設計）人: 謝旭鋒;王蕓;郇存宏
• 申請（專利權）人: 上海微波技術研究所（中國電子科技集團公司第五十研究所）
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

1.一種基于無線電臺的雙向授時與測距系統(tǒng)，其特征在于，包括：面板單元、單元模塊和改進型綜合業(yè)務數據單元模塊，

所述面板單元與所述改進型綜合業(yè)務數據單元模塊進行數據交互；

所述單元模塊與所述改進型綜合業(yè)務數據單元模塊進行數據交互；

所述面板單元與所述單元模塊進行數據交互；

所述改進型綜合業(yè)務數據單元包括高穩(wěn)晶振單元、TOD模塊和高速AD采用單元，通過高穩(wěn)晶振單元和高速AD采用單元提升TOD模塊發(fā)送的時間戳信息的精度。

2.根據權利要求1所述的基于無線電臺的雙向授時與測距系統(tǒng)，其特征在于，所述改進型綜合業(yè)務數據單元還包括IEEE 1588協(xié)議，通過IEEE 1588協(xié)議對時鐘同步過程中，主時鐘和從時鐘之間交互的報文內包含時間戳信息。

3.根據權利要求2所述的基于無線電臺的雙向授時與測距系統(tǒng)，其特征在于，時間戳標記在靠近物理層的MII/GMII接口處。

4.根據權利要求1所述的基于無線電臺的雙向授時與測距系統(tǒng)，其特征在于，所述改進型綜合業(yè)務數據單元還包括同步模塊，所述同步模塊中的FPGA用來實現主控芯片，在MAC層的控制器和物理層中的收發(fā)器進行基于無線電臺的雙向授時與測距系統(tǒng)之間的通信交互。

5.根據權利要求1所述的基于無限電臺的雙向授時與測距系統(tǒng)，其特征在于，所述TOD模塊在靠近物理層的MII/GMII接口處截取或者加蓋時間標記，所述TOD模塊中的TSU單元能夠給PTP報文加上64位的時間戳。

6.根據權利要求5所述的基于無限電臺的雙向授時與測距系統(tǒng)，其特征在于，所述TSU單元中包括：

寄存器：在PTP報文加上64位的時間戳后進行時間戳的讀取；

接收/發(fā)送時間戳標記器：在信號幀的起始定界符被接口適配器探測出時記錄下計數器的時間；

接收/發(fā)送幀檢測器：分析幀信息并提取出PTP幀的種類；

接收/發(fā)送MII/GMII接口適配器：將64位的時間戳數據流轉化為32位的AXI流或者將32位的AXI流轉化為MII/GMII信息流。

7.根據權利要求1所述的基于無限電臺的雙向授時與測距系統(tǒng)，其特征在于，所述改進型綜合業(yè)務數據單元還包括PTP報文處理及時鐘狀態(tài)機，所述PTP報文處理及時鐘狀態(tài)機包括，

主時鐘狀態(tài)機：利用最佳主時鐘算法判斷出本地時鐘為主時鐘，在idle狀態(tài)下，當檢測到pps信號的上升沿，則開始整個同步周期；

從時鐘狀態(tài)機：當處在idle狀態(tài)時，從節(jié)點監(jiān)測接收到的數據流，直到監(jiān)測到sync包開始整個同步周期。

8.一種基于無線電臺的雙向授時與測距方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：進行信息處理，加載TOD信息；

步驟2：加載完TOD信息之后將時間戳標記在靠近物理層的MII/GMII接口處；

步驟3：當信號到達時刻物理層的MII/GMII接口處，通過本地時鐘產生的采樣序列進行采樣并標記；

步驟4：對采樣并標記后的時間戳利用收發(fā)電臺的時間信號傳播路徑絕對對稱，雙向時間傳遞消除所有系統(tǒng)誤差。

9.根據權利要求8所述的基于無線電臺的雙向授時與測距方法，其特征在于，所述步驟3中需要提高采樣頻率，提高采樣頻率的途徑包括插值濾波器進行高倍插值或者通過采用高頻采樣模塊。

10.根據權利要求8所述的基于無限電臺的雙向授時與測距方法，其特征在于，所述步驟4中，當同步系統(tǒng)為從時鐘時，通過交換時間戳信息，然后調整本地時鐘與主時鐘完成同步，調節(jié)過程分為偏移量調節(jié)和頻率調節(jié)，首先進行的是偏移量調節(jié)，再進行頻率調節(jié)。