[發明專利]一種晶振頻率漂移補償方法和系統

有效

• 申請號: 202110358705.0
• 申請日: 2021-04-02
• 公開（公告）號: CN112737509B
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 李義山;王昕
• 申請（專利權）人: 上海擎昆信息科技有限公司
• 主分類號: H03B5/04
• 分類號: H03B5/04
• 代理公司: 上海碩力知識產權代理事務所(普通合伙) 31251
• 代理人: 楊用玲

本發明提供了一種晶振頻率漂移補償方法和系統，其方法包括：通過AD9543芯片將恒溫晶體振蕩器輸出的信號轉化為第一時鐘信號；通過FPGA芯片對第一時鐘信號進行倍頻處理，獲得第二時鐘信號；獲取恒溫晶體振蕩器的實時溫度和實時電壓；通過計數器計算在1pps內第二時鐘信號的脈沖個數，獲得實際輸出頻率；在實際輸出頻率不變的情況下，調整AD9543芯片的寄存器值，并將實時溫度和實時電壓作為深度學習的參數進行訓練，獲得溫度、電壓參數與AD9543芯片的寄存器值的關系曲線；在信號丟失時，根據當前溫度和當前電壓調整AD9543芯片的寄存器值。該方案能夠在北斗/GPS信號源丟失時，通過反向補償的方式避免相位漂移，從而有利于保證時鐘的穩定，避免影響正常的通信。

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤指一種晶振頻率漂移補償方法和系統。

背景技術

頻率漂移指在某些頻率標準長時間連續工作時，其輸出頻率值會隨著時間的變化，緩慢地單方向變化，從而影響其精度。在4G/5G的通信中,頻率的精度是一個非常重要的指標，通常情況下,其頻率的漂移要求低于+/-50ppb。

現有技術中，通常依靠OCXO（恒溫晶體振蕩器）自適的頻率穩定來避免頻率漂移。但是，在TDD模式,運營商要求在北斗/GPS信號源丟失的情況下,在24小時內,其相位漂移要低于1.5us，每天有24*60*60=86400秒,則每秒的頻率相位漂移要低于1.5us/86400=17.36ps才能滿足24小時相位漂移低于1.5us，如果只是簡單的依靠OCXO自適的頻率穩定來避免頻率漂移,那么對OCXO的頻率穩定要求非常高,需要用非常昂貴、精密的OCXO設備才能實現，不利于普及。因此，需要一種對恒溫晶體振蕩器精度要求不高，且能夠在北斗/GPS信號源丟失時，避免相位漂移的晶振頻率漂移補償方法，以便于獲得高穩定度的時鐘。

發明內容

本發明的目的是提供一種晶振頻率漂移補償方法和系統，該方案對恒溫晶體振蕩器精度要求不高，且能夠在北斗/GPS信號源丟失時，通過反向補償的方式避免相位漂移，從而有利于保證時鐘的穩定，避免影響正常的通信。

本發明提供的技術方案如下：

本發明提供一種晶振頻率漂移補償方法，包括步驟：

通過AD9543芯片將恒溫晶體振蕩器輸出的穩定時鐘信號轉化為FPGA芯片所需的第一時鐘信號；

通過所述FPGA芯片對所述第一時鐘信號進行倍頻處理，獲得第二時鐘信號；

獲取所述恒溫晶體振蕩器的實時溫度和實時電壓；

通過計數器計算在1pps內所述第二時鐘信號的脈沖個數，獲得實際輸出頻率；

在所述實際輸出頻率不變的情況下，調整所述AD9543芯片的寄存器值，并將所述實時溫度和所述實時電壓作為深度學習的參數進行訓練，獲得溫度、電壓參數與所述AD9543芯片的寄存器值的關系曲線；

在衛星信號丟失時，根據當前溫度和當前電壓調整所述AD9543芯片的寄存器值。

通過AD9543芯片將恒溫晶體振蕩器輸出的穩定時鐘信號轉化為FPGA芯片所需的第一時鐘信號，通過FPGA芯片對第一時鐘信號進行倍頻處理，獲得第二時鐘信號，使得改變AD9543芯片的寄存器值后，第一時鐘信號以及第二時鐘信號的值會跟著改變；通過獲取恒溫晶體振蕩器的實時溫度和實時電壓，并通過計數器計算在1pps內第二時鐘信號的脈沖個數，獲得實際輸出頻率，使得在實際輸出頻率不變的情況下，調整所述AD9543芯片的寄存器值，并將實時溫度和實時電壓作為深度學習的參數進行訓練，能夠獲得溫度、電壓參數與所AD9543芯片的寄存器值的關系曲線，從而在衛星信號丟失時，能夠根據當前溫度和當前電壓，通過反向補償的方式調整AD9543芯片的寄存器值，使得輸出頻率保持不變，避免相位漂移，有利于保證時鐘的穩定，避免影響正常的通信。