[發明專利]基于無線電臺的雙向授時與測距系統及方法

在審

• 申請號: 202011552508.4
• 申請日: 2020-12-24
• 公開（公告）號: CN112769515A
• 公開（公告）日: 2021-05-07
• 發明（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

本發明提供了一種一種基于無線電臺的雙向授時與測距系統，包括：面板單元、單元模塊和改進型綜合業務數據單元模塊，其中，面板單元與改進型綜合業務數據單元模塊進行數據交互；單元模塊與改進型綜合業務數據單元模塊進行數據交互；面板單元與單元模塊進行數據交互；改進型綜合業務數據單元包括高穩晶振單元、TOD模塊和高速AD采用單元，通過高穩晶振單元和高速AD采用單元提升TOD模塊發送的時間戳信息的精度。本發明通過高穩晶振單元、TOD模塊和高速AD采用單元的配合使用，在衛星拒止的情況下盡可能的提高授時測距信息的準確度。

技術領域

本發明涉及無限電臺技術領域，具體地，涉及基于無線電臺的雙向授時與測距 系統及方法。

背景技術

目前，幾乎所有通信系統都依靠基于衛星的組合系統來獲取授時測距信息，但 衛星信號在都市、室內、地下等環境中容易受到干擾，使得授時測距精度降低，針 對衛星拒止環境，以及無線電臺信號實現測量與時間同步能力。

經過檢索，專利文獻CN109061674A公開了一種利用低軌衛星星座對北斗系統 持續運行監測的系統及方法，包括以下步驟：步驟一：設計四十顆至六十顆衛星組 成的低軌星座；步驟二：低軌衛星通過GNSS數據、衛星激光測距方法實現低軌衛 星實時/準實時的高精度定軌；步驟三：通過北斗中心站、低軌系統星間鏈路進行對 低軌星座所有星的雙向授時，實現所有低軌衛星與北斗系統時的時間同步；步驟四： 通過星間鏈路傳輸回中心站所有LEO衛星的觀測數據。雖然該現有技術有涉及到雙 向授時和測距，但均是利用現有的授時和測距，并未對雙向授時與測距如何實現進 行描述，也無法實現降低發射時延的抖動，提升發射時刻的時間戳精度的技術效果。

因此，亟需研發一種基于無線電臺的雙向授時與測距系統及方法，去實現測量 與時間的同步能力。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種基于無線電臺的雙向授時與測距系統及方法，采用以IEEE 1588協議為核心思想，采用收發時延標校等技術， 實現在當前信號體制下的授時測量能力，這是由于它的核心思想是采用主時鐘和從 時鐘的方式，在同步過程中，主時鐘周期性發布PTP報文，從時鐘接收主時鐘發過 來的時間戳信息，據此計算出主從線路時間延遲及主從時間偏差，并利用該時間偏 差調整本地時間，使從設備時間保持與主設備時間一致，實現時間同步。

根據本發明提供的一種基于無線電臺的雙向授時與測距系統，包括：面板單元、單元模塊和改進型綜合業務數據單元模塊，

面板單元與改進型綜合業務數據單元模塊進行數據交互；

單元模塊與改進型綜合業務數據單元模塊進行數據交互；

面板單元與單元模塊進行數據交互；

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

優選地，改進型綜合業務數據單元還包括IEEE 1588協議，通過IEEE 1588協 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。

優選地，時間戳標記在靠近物理層的MII/GMII接口處。

優選地，改進型綜合業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器進行基于無線電臺的 雙向授時與測距系統之間的通信交互。

優選地，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， TOD模塊中的TSU單元能夠給PTP報文加上64位的時間戳。

優選地，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；