本發(fā)明涉及無(wú)線通信領(lǐng)域，特別是公開(kāi)了一種用于極低速散射通信系統(tǒng)的高精度的多模式銣鐘校準(zhǔn)裝置，適用于對(duì)頻偏非常敏感的極低速散射通信系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信傳輸設(shè)備等。
背景技術(shù)：
在超低速的散射通信系統(tǒng)中，由于通信系統(tǒng)對(duì)頻率穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度的敏感，使得系統(tǒng)需要有一個(gè)非常準(zhǔn)確和穩(wěn)定的時(shí)鐘源。常溫下銣鐘的穩(wěn)定度在±5×10-11，并且體積較小，價(jià)格相對(duì)便宜，是首選的時(shí)鐘源。但是受外界溫度、老化率等影響，銣鐘的頻率準(zhǔn)確度指標(biāo)會(huì)降低，因此，需要利用更高精度和穩(wěn)定度的衛(wèi)星信號(hào)馴服銣鐘。
然而傳統(tǒng)的基于衛(wèi)星信號(hào)的銣鐘馴服設(shè)計(jì)，不能夠適應(yīng)移動(dòng)的通信站點(diǎn)環(huán)境不確定性造成的gps信號(hào)接收不良及銣鐘和馴服模塊不能一直持續(xù)加電造成的不能守時(shí)問(wèn)題。所以本發(fā)明旨在適應(yīng)上述移動(dòng)站造成的不穩(wěn)定環(huán)境問(wèn)題。提出了一種高精度的多模式銣鐘校準(zhǔn)設(shè)置的設(shè)計(jì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是提供一種用于極低速散射通信系統(tǒng)的高精度的多模式銣鐘校準(zhǔn)置。該裝置使用授時(shí)1pps信號(hào)馴服本地銣鐘，當(dāng)授時(shí)信號(hào)丟失時(shí)，自適應(yīng)的進(jìn)入守時(shí)模式，當(dāng)開(kāi)機(jī)檢測(cè)不到授時(shí)信號(hào)時(shí)，通過(guò)筆記本在線粗調(diào)試，然后根據(jù)存儲(chǔ)的歷史數(shù)據(jù)精校準(zhǔn)，從而滿足在多種工作環(huán)境下產(chǎn)生高精度10mhz與1pps信號(hào)。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的：
一種用于散射通信的多模式銣鐘校準(zhǔn)裝置，包括銣鐘單元1和時(shí)鐘控制單元；
銣鐘單元1用于接收時(shí)鐘控制單元輸出的銣鐘頻率控制字，根據(jù)銣鐘頻率控制字調(diào)整輸出頻率，輸出高精度的10mhz信號(hào)至?xí)r鐘控制單元，并輸出反饋信號(hào)至?xí)r鐘控制單元；
時(shí)鐘控制單元用于接收接收機(jī)輸出的授時(shí)秒脈沖信號(hào)和銣鐘單元1輸出的10mhz信號(hào)，對(duì)10mhz信號(hào)進(jìn)行放大和分配，輸出8路10mhz信號(hào)，并以1路10mhz信號(hào)為頻率基準(zhǔn)，分頻產(chǎn)生本地秒脈沖信號(hào)，將本地秒脈沖信號(hào)進(jìn)行分路，輸出2路本地秒脈沖信號(hào)；還用于在馴服模式下，采用時(shí)差測(cè)量的方法測(cè)量授時(shí)秒脈沖信號(hào)和本地秒脈沖信號(hào)的相差，根據(jù)相差計(jì)算銣鐘頻率控制字，完成對(duì)銣鐘單元1的控制以及本地秒脈沖信號(hào)的相位調(diào)整；還用于在守時(shí)模式下根據(jù)歷史保存數(shù)據(jù)產(chǎn)生銣鐘頻率控制字，完成對(duì)銣鐘單元1的控制以及本地秒脈沖信號(hào)的相位調(diào)整。
其中，時(shí)鐘控制單元包括fpga邏輯控制與信號(hào)處理單元2、分路單元3、10mhz整形單元4、1pps分路單元5和時(shí)差測(cè)量單元6；
分路單元3用于接收銣鐘單元1輸出的10mhz信號(hào)，對(duì)10mhz信號(hào)進(jìn)行放大和分配，產(chǎn)生9路10mhz正弦波信號(hào)，將其中8路輸出至外部，1路輸出至10mhz整形單元4；
10mhz整形單元4用于接收分路單元3輸出的10mhz正弦波信號(hào)，將10mhz正弦波信號(hào)進(jìn)行過(guò)零比較，產(chǎn)生10m秒脈沖方波，輸出至fpga邏輯控制與信號(hào)處理單元2；
fpga邏輯控制與信號(hào)處理單元2用于將10m秒脈沖方波分頻產(chǎn)生本地秒脈沖信號(hào)，將本地秒脈沖信號(hào)輸出至1pps分路單元5；還用于在馴服模式下控制時(shí)差測(cè)量單元6輸出相差，并根據(jù)相差產(chǎn)生銣鐘頻率控制字，輸出至銣鐘單元1，并接收銣鐘單元1的反饋信號(hào)；還用于在守時(shí)模式下根據(jù)歷史保存數(shù)據(jù)產(chǎn)生銣鐘頻率控制字，輸出至銣鐘單元1，并接收銣鐘單元1的反饋信號(hào)；
1pps分路單元5用于接收f(shuō)pga邏輯控制與信號(hào)處理單元2輸出的本地秒脈沖信號(hào)，將本地秒脈沖信號(hào)分路產(chǎn)生3路本地秒脈沖信號(hào)，將其中1路輸出至?xí)r差測(cè)量單元6，2路輸出至用戶；
時(shí)差測(cè)量單元6用于接收接收機(jī)輸入的授時(shí)秒脈沖信號(hào)，并測(cè)量授時(shí)秒脈沖信號(hào)與本地秒脈沖信號(hào)的相差，并在fpga邏輯控制與信號(hào)處理單元2的控制下將相差輸出至fpga邏輯控制與信號(hào)處理單元2。
本發(fā)明與背景技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
1、提供多種馴服模式：存在gps信號(hào)時(shí)的實(shí)時(shí)馴服模式，gps信號(hào)在馴服結(jié)束后的守時(shí)模式，開(kāi)機(jī)即檢測(cè)不到gps信號(hào)的盲馴服或者調(diào)試模式。
2、本發(fā)明方法的主要電路部件采用fpga實(shí)現(xiàn)，一致性好，調(diào)試難度低，易于實(shí)現(xiàn)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的電原理方框圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)結(jié)合附圖1對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。
本發(fā)明一種用于散射通信的多模式銣鐘校準(zhǔn)裝置的電原理框圖如圖1所示，包括銣鐘單元1和時(shí)鐘控制單元；
銣鐘單元1用于接收時(shí)鐘控制單元輸出的銣鐘頻率控制字，根據(jù)銣鐘頻率控制字調(diào)整輸出頻率，輸出高精度的10mhz信號(hào)至?xí)r鐘控制單元，并輸出反饋信號(hào)至?xí)r鐘控制單元；
時(shí)鐘控制單元用于接收接收機(jī)輸出的授時(shí)1pps信號(hào)和銣鐘單元1輸出的10mhz信號(hào)，對(duì)10mhz信號(hào)進(jìn)行放大和分配，輸出8路10mhz信號(hào)，并以1路10mhz信號(hào)為頻率基準(zhǔn)，分頻產(chǎn)生本地1pps信號(hào)，將本地1pps信號(hào)進(jìn)行分路，輸出2路本地1pps信號(hào)；還用于在馴服模式下，采用時(shí)差測(cè)量的方法測(cè)量授時(shí)1pps信號(hào)和本地1pps信號(hào)的相差，根據(jù)相差計(jì)算銣鐘頻率控制字，完成對(duì)銣鐘單元1的控制以及本地1pps信號(hào)的相位調(diào)整；還用于在守時(shí)模式下根據(jù)歷史保存數(shù)據(jù)產(chǎn)生銣鐘頻率控制字，完成對(duì)銣鐘單元1的控制以及本地1pps信號(hào)的相位調(diào)整。
其中，時(shí)鐘控制單元包括fpga邏輯控制與信號(hào)處理單元2、分路單元3、10mhz整形單元4、1pps分路單元5和時(shí)差測(cè)量單元6；
分路單元3用于接收銣鐘單元1輸出的10mhz信號(hào)，采用有源放大的方式，使用高速運(yùn)算放大器ad8099adr對(duì)10mhz信號(hào)進(jìn)行放大和分配，產(chǎn)生9路10mhz正弦波信號(hào)，將其中8路輸出至外部，1路輸出至10mhz整形單元4；
10mhz整形單元4用于接收分路單元3輸出的10mhz正弦波信號(hào)，使用超高速比較器max961esa將10mhz正弦波信號(hào)進(jìn)行過(guò)零比較，產(chǎn)生10m秒脈沖方波，輸出至fpga邏輯控制與信號(hào)處理單元2；
fpga邏輯控制與信號(hào)處理單元2使用cylonev的fpga：5cgxfc5c6f23i7，用于將10m秒脈沖方波分頻產(chǎn)生本地1pps信號(hào)，將本地1pps信號(hào)輸出至1pps分路單元5；還用于在馴服模式下控制時(shí)差測(cè)量單元6輸出相差，并根據(jù)相差產(chǎn)生銣鐘頻率控制字，輸出至銣鐘單元1，并接收銣鐘單元1的反饋信號(hào)；還用于在守時(shí)模式下根據(jù)歷史保存數(shù)據(jù)產(chǎn)生銣鐘頻率控制字，輸出至銣鐘單元1，并接收銣鐘單元1的反饋信號(hào)；
1pps分路單元5用于接收f(shuō)pga邏輯控制與信號(hào)處理單元2輸出的本地1pps信號(hào)，采用高速數(shù)字芯片mc74vhc1gt50驅(qū)動(dòng)，將本地1pps信號(hào)分路產(chǎn)生3路本地1pps信號(hào)，將其中1路輸出至?xí)r差測(cè)量單元6，2路輸出至用戶；
時(shí)差測(cè)量單元6核心器件為tdc-gp2，用于接收接收機(jī)輸入的授時(shí)1pps信號(hào)，并測(cè)量授時(shí)1pps信號(hào)與本地1pps信號(hào)的相差，并在fpga邏輯控制與信號(hào)處理單元2的控制下將相差輸出至fpga邏輯控制與信號(hào)處理單元2。