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網(wǎng)絡測量中本地時鐘與GPS時鐘的時間同步方法及裝置與流程

文檔序號:12600289閱讀:547來源:國知局
網(wǎng)絡測量中本地時鐘與GPS時鐘的時間同步方法及裝置與流程

本發(fā)明涉及到網(wǎng)絡測量中的時間同步技術(shù),具體涉及到一種網(wǎng)絡測量中本地時鐘與GPS時鐘的時間同步方法及裝置。



背景技術(shù):

在無線通信系統(tǒng)的發(fā)展過程中,對網(wǎng)絡的規(guī)劃,測量環(huán)節(jié)必不可少,然而,在這些環(huán)節(jié)中的測量設備與本地設備的時間同步問題一直是一個極具挑戰(zhàn)性的問題,設備秒計數(shù)周期和標準秒計數(shù)周期的差別等細微因素都會導致時間的不同步。時間不同步問題也直接導致網(wǎng)絡規(guī)劃、測量中參數(shù)的重大失誤,如時間提前量參數(shù),周期下行導頻測量參數(shù),隨機接入相關(guān)參數(shù)等,這些失誤的參數(shù)也由此失去了分析的意義。

現(xiàn)有技術(shù)網(wǎng)絡測量設備與本地設備的時間同步大多采用以下兩種方法:一是采用網(wǎng)絡時間服務器進行同步,傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議TCP/IP中有專門用于校時的網(wǎng)絡時間協(xié)議/簡單網(wǎng)絡時間協(xié)議NTP/SNTP,這兩種協(xié)議能提供時間補償,減少網(wǎng)絡延時帶來的時間延時。但是,此方法誤差高達毫秒級,在精度要求較高的場合不宜采用。二是通過全球定位系統(tǒng)GPS進行時間同步,衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)可提供高精度、全天候的授時服務,具有GPS功能的設備可接收GPS上的時間信號。GPS時鐘是一種基于GPS高精度定位授時模塊開發(fā)的基礎(chǔ)型授時應用產(chǎn)品,產(chǎn)品能夠按照用戶需求輸出符合規(guī)約的時間信息格式,從而完成同步授時服務。但是,GPS時鐘雖然精度高,但它僅能準確的表示1秒的開始時刻(通常稱為秒頭),在兩個秒頭之間則需要依靠設備本地時鐘來進行保持。通常本地時鐘的精度在10ppm到50ppm之間,這必然導致在兩個秒頭之間的時間存在誤差。其次,在將本地時間作為高速率數(shù)據(jù)采集設備的數(shù)據(jù)時間標簽使用時,時間精度要做到微秒,且不允許出現(xiàn)時間倒流的情況。顯然,現(xiàn)有技術(shù)網(wǎng)絡測量設備與本地設備的時間同步方法存在著誤差較高,或者對本地時鐘的精度和要求較高等問題。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

為解決現(xiàn)有技術(shù)網(wǎng)絡測量設備與本地設備的時間同步方法存在的誤差較高,或者對本地時鐘的精度和要求較高等問題,本發(fā)明提出一種網(wǎng)絡測量中本地時鐘與GPS時鐘的時間同步方法及裝置。

本發(fā)明網(wǎng)絡測量中本地時鐘與GPS時鐘的時間同步方法,以基于全球定位系統(tǒng)的GPS時鐘作為配置時間,根據(jù)本地時間與配置時間的偏差值進行時間同步操作;在時間同步時對本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差進行修正;所述時間同步操作是指采用同步使能信號控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器工作并以該同步使能信號對應的時鐘頻率進行計數(shù),使得本地時間與GPS配置時間同步;所述對本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差進行修正是指采用修正使能信號得到同步使能信號,從而控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器以該同步使能信號的時鐘頻率進行計數(shù),使得本地時鐘秒計數(shù)周期與GPS時鐘秒計數(shù)周期同步;其中,所述同步使能信號是指當該同步使能信號有效時計數(shù)器工作并以該同步使能信號對應時鐘頻率進行計數(shù),該同步使能信號無效時計數(shù)器不工作;所述修正使能信號是指對本地時鐘的時鐘頻率進行修正后得到的具有經(jīng)過修正后的時鐘頻率的信號。

進一步的,所述本地時鐘的時鐘頻率為100MHZ;所述本地時間秒計數(shù)周期是指本地時鐘對100×106個脈沖計數(shù)實際所需的時間;所述本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差是指本地時間秒計數(shù)周期與GPS時鐘秒計數(shù)周期的差值。

進一步的,所述根據(jù)本地時間與配置時間的偏差值進行時間同步操作,包括,在配置開始時,即在每一個GPS_1PPS秒脈沖上升沿時刻,計算本地時間與GPS配置時間的偏差值n,判斷本地時間與GPS配置時間的超前或滯后關(guān)系,即判斷下式中n與0的大小關(guān)系:

n=(Sec_cnt-Cfg_sec)×1000000+(Us_cnt-Cfg_us)

式中,Sec_cnt為本地時間秒計數(shù),Us_cnt為本地時間微秒計數(shù),Cfg_sec為GPS配置時間的秒計數(shù),Cfg_us為GPS配置時間的微秒計數(shù),n的單位為微秒;

如果n大于0表示本地時間超前GPS配置時間,采用慢速跟進來等待配置時間,防止本地時間出現(xiàn)時間倒退現(xiàn)象;如果n小于0表示本地時間滯后GPS配置時間,將GPS配置時間寫入本地時鐘,以達到時間同步;如果n等于0表示本地時間準確,不采取任何操作。

進一步的,所述采用慢速跟進來等待配置時間,包括,從100MHZ時鐘上進行10分頻得到時鐘頻率為10MHZ的修正使能信號Cen10M,再將該修正使能信號Cen10M進行11分頻得到時鐘頻率為0.909MHZ的同步使能信號Cen1M,采用該同步使能信號Cen1M控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器開始工作并以0.909MHZ的時鐘頻率進行計數(shù);維持n×10個脈沖個數(shù)后,對修正使能信號Cen10M進行10分頻得到時鐘頻率為1MHZ的同步使能信號Cen1M并以此控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器采用1MHZ的時鐘頻率進行計數(shù);其中,n=(Sec_cnt-Cfg_sec)×1000000+(Us_cnt-Cfg_us),式中,Sec_cnt為本地時間秒計數(shù),Us_cnt為本地時間微秒計數(shù),Cfg_sec為GPS配置時間的秒計數(shù),Cfg_us為GPS配置時間的微秒計數(shù),n為本地時間與GPS配置時間的偏差值,單位為微秒。

進一步的,在計算本地時間與GPS配置時間的偏差值n的過程中,采用20bit有符號減法器、32bit有符號減法器、乘法器和加法器進行計算;其中,

20bit有符號減法器的輸入為本地時間微秒計數(shù)Us_cnt和GPS配置時間微秒計數(shù)Cfg_us兩個20bit的無符號數(shù),將本地時間微秒計數(shù)減去GPS配置時間微秒計數(shù),輸出為21bit的有符號數(shù),由此完成微秒的差值處理;

32bit有符號減法器的輸入為本地時間秒計數(shù)Sec_cnt和GPS配置時間秒計數(shù)Cfg_sec兩個32bit的無符號數(shù),將本地時間秒計數(shù)減去GPS配置時間秒計數(shù),輸出為33bit的有符號數(shù);由此完成秒的差值處理;其中,在32bit有符號減法器輸出正值時,若結(jié)果大于32767,進行上限調(diào)節(jié),將偏差值強制置為32767,否則,取其結(jié)果的低16bit使用;若輸出負值時,當結(jié)果小于-255,進行上限調(diào)節(jié),將偏差值強制置為-255;否則,取其結(jié)果的低16bit使用;

乘法器輸入為上限調(diào)節(jié)后輸出的16bit有符號數(shù),輸出為37bit有符號數(shù);將上限調(diào)節(jié)單元輸出的值乘以1000000后輸出;

加法器輸入為乘法器輸出的37bit有符號數(shù)和20bit有符號減法器輸出的21bit有符號數(shù),輸出為38bit有符號數(shù);將微秒差和秒差相加,即得到輸出本地時間與GPS配置時間的偏差值n。

進一步的,所述將GPS配置時間寫入本地時鐘,包括,從100MHZ時鐘上進行10分頻得到時鐘頻率為10MHZ的修正使能信號Cen10M,再將該修正使能信號Cen10M進行10分頻得到時鐘頻率為1MHZ的同步使能信號Cen1M,將GPS配置時間的秒和微秒寫入本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器,采用該同步使能信號Cen1M控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器開始工作并以1MHZ時鐘頻率進行計數(shù)。

進一步的,所述在時間同步時對本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差進行修正,包括,在GPS配置秒信號GPS_1PPS與本地時鐘秒信號同步時,對本地時鐘在一個GPS時鐘秒計數(shù)周期內(nèi)的脈沖個數(shù)進行計數(shù),計數(shù)個數(shù)記為Cnt_1;將100MHZ時鐘標準脈沖個數(shù)100×106與Cnt_1相減得到脈沖個數(shù)誤差值dfl,即dfl=100×106-Cnt_1;將Cnt_1與dfl相除得到本地時間秒計數(shù)周期誤差修正的修正周期Perr,即Perr=Cnt_1/(100×106-Cnt_1),其中,Perr的正負符號位記為Dadj,Perr為正值時,Dadj為正,反之,Dadj為負;并且,在一個GPS時鐘標準秒周期內(nèi)需要修正的次數(shù)為Cnt_1/Perr;

如果Dadj為正值,說明本地時間秒計數(shù)周期大于GPS時鐘標準秒計數(shù)周期,則每經(jīng)過一個修正周期Perr對修正使能信號Cen10M的時鐘頻率進行一次修正;即從100MHZ時鐘上進行9分頻得到時鐘頻率11.11MHZ的修正使能信號Cen10M,在時間同步過程中采用該修正使能信號Cen10M得到同步使能信號Cen1M;維持100MHZ時鐘信號的一個脈沖時間,在100MHZ時鐘信號的下一個脈沖信號上升沿時刻,將修正使能信號Cen10M恢復為默認時鐘頻率10MHZ;

如果Dadj為負值,說明本地時間秒計數(shù)周期小于GPS時鐘標準秒計數(shù)周期,則每經(jīng)過一個修正周期Perr對修正使能信號Cen10M的時鐘頻率進行一次修正,即從100MHZ時鐘上進行11分頻得到時鐘頻率9.09MHZ修正使能信號Cen10M,在時間同步過程中采用該修正使能信號Cen10M得到同步使能信號Cen1M;維持100MHZ時鐘信號的一個脈沖時間,在100MHZ時鐘信號的下一個脈沖信號上升沿時刻,將修正使能信號Cen10M恢復為默認時鐘頻率10MHZ;

并且,在以后每次GPS配置秒信號GPS_1PPS與本地時鐘秒信號同步時,均采用上述方法對本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差進行修正。

進一步的,所述以基于全球定位系統(tǒng)的GPS時鐘作為配置時間,根據(jù)本地時間與配置時間的偏差值進行時間同步操作,包括以下步驟:

S101、以全球定位系統(tǒng)GPS時鐘作為配置時間,配置開始時,即在GPS_1PPS秒脈沖上升沿時刻開始計算本地時間與GPS配置時間的偏差值n,判斷本地時間與GPS配置時間的超前或滯后關(guān)系,即判斷下式中n與0的大小關(guān)系:

n=(Sec_cnt-Cfg_sec)×1000000+(Us_cnt-Cfg_us)

式中,Sec_cnt為本地時間秒計數(shù),Us_cnt為本地時間微秒計數(shù),Cfg_sec為GPS配置時間的秒計數(shù),Cfg_us為GPS配置時間的微秒計數(shù),n為本地時間與GPS配置時間的偏差值,單位為微秒;其中,所述本地時鐘的時鐘頻率為100MHZ;

S102、判斷n>0?是則,表示本地時間超前GPS配置時間,從100MHZ時鐘上進行10分頻得到時鐘頻率為10MHZ的修正使能信號Cen10M,再將該修正使能信號Cen10M進行11分頻得到時鐘頻率為0.909MHZ的同步使能信號Cen1M,采用該同步使能信號Cen1M控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器開始工作并以0.909MHZ時鐘頻率進行計數(shù);維持n×10個脈沖個數(shù)后,對修正使能信號Cen10M進行10分頻得到時鐘頻率為1MHZ的同步使能信號Cen1M并以此控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器采用1MHZ的時鐘頻率進行計數(shù),同步完成;其中,n為本地時間與GPS配置時間的偏差值,單位為微秒;n=(Sec_cnt-Cfg_sec)×1000000+(Us_cnt-Cfg_us),式中,Sec_cnt為本地時間秒計數(shù),Us_cnt為本地時間微秒計數(shù),Cfg_sec為GPS配置時間的秒計數(shù),Cfg_us為GPS配置時間的微秒計數(shù);否則,順序執(zhí)行步驟S103;

S103、判斷n<0?是則,表示本地時間滯后GPS配置時間,將GPS配置時間寫入本地時間,即從100MHZ時鐘上進行10分頻得到時鐘頻率為10MHZ的修正使能信號Cen10M,再將該修正使能信號Cen10M進行10分頻得到時鐘頻率為1MHZ的同步使能信號Cen1M,將GPS配置時間的秒和微秒寫入本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器,采用該同步使能信號Cen1M控制本地時間的秒和微秒計數(shù)器開始工作并以1MHZ時鐘頻率進行計數(shù),同步完成;否則,順序執(zhí)行步驟S104;

S104、表示本地時間準確,不采取任何操作,同步完成;

S105、在整個測量過程中,重復執(zhí)行步驟S101至S104;直至測量過程結(jié)束。

進一步的,所述在時間同步時對本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差進行修正,包括以下步驟:

S201、在GPS配置秒信號GPS_1PPS與100MHZ時鐘信號同步時,對本地時鐘在一個GPS標準秒周期內(nèi)的脈沖個數(shù)進行計數(shù),計數(shù)個數(shù)記為Cnt_1;將100MHZ時鐘秒周期內(nèi)的脈沖個數(shù)100×106與Cnt_1相減得到誤差值dfl,即dfl=100×106-Cnt_1;將Cnt_1與dfl相除得到本地時間秒計數(shù)周期誤差調(diào)整的修正周期Perr,即Perr=Cnt_1/(100×106-Cnt_1),其中,Perr的正負符號位記為Dadj,Perr為正值時,Dadj為正,反之,Dadj為負;其中,所述本地時間秒計數(shù)周期是指本地時鐘對100×106個脈沖計數(shù)實際所需的時間;所述本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差是指本地時間秒計數(shù)周期與GPS時鐘秒計數(shù)周期的差值;

S202、每經(jīng)過一個修正周期Perr,對Dadj值的正負進行判斷,如果Dadj為正值,執(zhí)行步驟S203,否則,跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟S204;

S203、Dadj為正值,說明本地時間秒計數(shù)周期大于GPS時鐘標準秒計數(shù)周期,從100MHZ時鐘上進行9分頻得到時鐘頻率為11.11MHZ的修正使能信號Cen10M,跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟S205;

S204、Dadj為負值,說明本地時間秒計數(shù)周期小于GPS時鐘標準秒計數(shù)周期,從100MHZ時鐘上進行11分頻得到時鐘頻率為9.09MHZ的修正使能信號Cen10M;

S205、維持100MHZ時鐘信號的一個脈沖時間,在100MHZ時鐘信號的下一個脈沖信號上升沿時刻,對100MHZ時鐘恢復為默認10分頻,修正使能信號Cen10M恢復時鐘頻率10MHZ;

S206、判斷GPS配置秒信號GPS_1PPS與100MHZ時鐘信號是否再次同步;是則,返回并順序執(zhí)行步驟S201至S205;否則,返回并順序執(zhí)行步驟S202至S205;

S207、在整個測量過程中,重復執(zhí)行步驟S201至S206;直至測量過程結(jié)束。

本發(fā)明網(wǎng)絡測量中本地時鐘與GPS時鐘的時間同步裝置,該同步裝置單獨設置且通過接口與網(wǎng)絡測量設備配套使用,或者直接設置在網(wǎng)絡測量設備中;采用FPGA模塊作為硬件支撐,包括,在FPGA模塊上設置有GPS時間秒配置模塊、本地Cen10M時鐘修正模塊、同步使能信號產(chǎn)生模塊、差值計算模塊和配置模式控制模塊;其中,

所述GPS時間秒配置模塊用于將GPS時鐘轉(zhuǎn)化為秒單位,并在GPS_1PPS秒脈沖上升沿時刻發(fā)出配置信號;

所述本地Cen10M時鐘修正模塊用于對本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差進行修正,包括9/10/11分頻器、誤差計數(shù)器、秒周期修正計數(shù)器、減法器和除法器,其中,

所述9/10/11分頻器用于產(chǎn)生修正使能信號Cen10M且默認選擇10分頻,即修正使能信號Cen10M默認時鐘頻率為10MHZ,若選擇9分頻或11分頻,則修正使能信號Cen10M的時鐘頻率分別為11.11MHZ或9.09MHZ;

誤差計數(shù)器在GPS配置秒信號GPS_1PPS與100MHZ時鐘信號同步時對本地時鐘在一個GPS標準秒周期內(nèi)脈沖個數(shù)進行計數(shù),計數(shù)個數(shù)記為Cnt_1;

減法器將100MHZ時鐘秒周期內(nèi)的脈沖個數(shù)100×106與Cnt_1相減得到誤差值dfl,即dfl=100×106-Cnt_1;

除法器將Cnt_1與dfl相除得到本地時間秒計數(shù)周期誤差修正的修正周期Perr,即Perr=Cnt_1/(100×106-Cnt_1),其中,Perr的正負符號位記為Dadj,Perr為正值時,Dadj為正,反之,Dadj為負;

秒周期修正計數(shù)器每經(jīng)過一個修正周期Perr計數(shù)一次,每次計數(shù)時對Dadj值的正負進行判斷:其中,

如果Dadj為正值,說明本地時間秒計數(shù)周期大于GPS時鐘標準秒計數(shù)周期,則每經(jīng)過一個修正周期Perr對修正使能信號Cen10M的時鐘頻率進行一次修正;即從100MHZ時鐘上進行9分頻得到時鐘頻率11.11MHZ的修正使能信號Cen10M,在時間同步過程中采用該修正使能信號Cen10M得到同步使能信號Cen1M;維持100MHZ時鐘信號的一個脈沖時間,在100MHZ時鐘信號的下一個脈沖信號上升沿時刻,將修正使能信號Cen10M恢復為默認時鐘頻率10MHZ;

如果Dadj為負值,說明本地時間秒計數(shù)周期小于GPS時鐘標準秒計數(shù)周期,則每經(jīng)過一個修正周期Perr對修正使能信號Cen10M的時鐘頻率進行一次修正,即從100MHZ時鐘上進行11分頻得到時鐘頻率9.09MHZ修正使能信號Cen10M,在時間同步過程中采用該修正使能信號Cen10M得到同步使能信號Cen1M;維持100MHZ時鐘信號的一個脈沖時間,在100MHZ時鐘信號的下一個脈沖信號上升沿時刻,將修正使能信號Cen10M恢復為默認時鐘頻率10MHZ;

其中,修正周期Perr以100MHZ時鐘信號為基準計數(shù),在一個GPS標準秒周期內(nèi)需要修正的次數(shù)為Cnt_1/Perr;所述n為本地時間與GPS配置時間的偏差值;

所述差值計算模塊用于計算本地時間與GPS配置時間的偏差值,包括20bit有符號減法器,32bit有符號減法器、加法器、乘法器和上限調(diào)節(jié)單元;采用下式計算本地時間與GPS配置時間的偏差值n:

n=(Sec_cnt-Cfg_sec)×1000000+(Us_cnt-Cfg_us)

式中,Sec_cnt為本地時間秒計數(shù),Us_cnt為本地時間微秒計數(shù),Cfg_sec為GPS配置時間的秒計數(shù),Cfg_us為GPS配置時間的微秒計數(shù),n的單位為微秒;然后根據(jù)n與0的大小關(guān)系進行配置模式控制,完成時間同步操作;其中,

20bit有符號減法器:輸入為本地時間微秒計數(shù)Us_cnt和GPS配置時間微秒計數(shù)Cfg_us兩個20bit的無符號數(shù),將本地時間微秒計數(shù)減去GPS配置時間微秒計數(shù),輸出為21bit的有符號數(shù),由此完成微秒的差值處理;

32bit有符號減法器:輸入為本地時間秒計數(shù)Sec_cnt和GPS配置時間秒計數(shù)Cfg_sec兩個32bit的無符號數(shù),將本地時間秒計數(shù)減去GPS配置時間秒計數(shù),輸出為33bit的有符號數(shù)。由此完成秒的差值處理;

上限調(diào)節(jié)單元:在32bit有符號減法器輸出正值時,若結(jié)果大于32767,則將偏差值強制置為32767,否則,取其結(jié)果的低16bit使用;若輸出負值時,當結(jié)果小于-255,將偏差值強制置為-255;否則,取其結(jié)果的低16bit使用;

乘法器:輸入為上限調(diào)節(jié)單元輸出的16bit有符號數(shù),輸出為37bit有符號數(shù);將上限調(diào)節(jié)單元輸出的值乘以1000000后輸出;

加法器:輸入為乘法器輸出的37bit有符號數(shù)和20bit有符號減法器輸出的21bit有符號數(shù),輸出為38bit有符號數(shù);將微秒差和秒差相加,得到輸出本地時間與GPS配置時間的偏差值n;

所述使能信號產(chǎn)生模塊用于得到同步使能信號Cen1M,包括用于產(chǎn)生同步使能信號Cen1M的10/11分頻器,可分別選擇10分頻或11分頻,其同步使能信號Cen1M的時鐘頻率分別為1MHZ或0.909MHZ;其中,所述同步使能信號是指當使能信號有效時計數(shù)器工作并以該時鐘使能信號對應時鐘頻率進行計數(shù),同步使能信號無效時計數(shù)器不工作;

所述配置模式控制模塊根據(jù)偏差值n計算結(jié)果控制同步使能信號產(chǎn)生模塊的10/11分頻器和計數(shù)器的加載,包括,

當配置啟動時,配置時間的微秒Cfg_us置為0,配置時間的秒Cfg_sec置為GPS的時間秒值(GPS_CFG_SEC);

當配置啟動時,如果n>0,表示本地時間超前GPS配置時間,所述9/10/11分頻器以默認10分頻從100MHZ時鐘上分頻得到Cen10M修正使能信號,所述10/11分頻器將該修正使能信號Cen10M進行11分頻得到時鐘頻率為0.909MHZ的同步使能信號Cen1M,采用該同步使能信號Cen1M控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器開始工作并以0.909MHZ時鐘頻率進行計數(shù);維持n×10個脈沖個數(shù)后,對修正使能信號Cen10M進行10分頻得到時鐘頻率為1MHZ的同步使能信號Cen1M并以此控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器采用1MHZ的時鐘頻率進行計數(shù);其中,n為本地時間與GPS配置時間的偏差值,單位為微秒;n=(Sec_cnt-Cfg_sec)×1000000+(Us_cnt-Cfg_us),式中,Sec_cnt為本地時間秒計數(shù),Us_cnt為本地時間微秒計數(shù),Cfg_sec為GPS配置時間的秒,Cfg_us為GPS配置時間的微秒;

當配置啟動時,如果n<0,表示本地時間滯后GPS配置時間,將GPS配置時間寫入本地時間,所述9/10/11分頻器以默認10分頻從100MHZ時鐘上分頻得到Cen10M修正使能信號,所述10/11分頻器置將該使能信號Cen10M進行10分頻得到時鐘頻率1MHZ的同步使能信號Cen1M,將GPS配置時間的秒和微秒寫入本地時間秒和微秒計數(shù)器,采用該同步使能信號Cen1M控制本地時間的秒和微秒計數(shù)器開始工作并以1MHZ時鐘頻率進行計數(shù);

當配置啟動時,如果n=0,說明本地時間準確,所述10/11分頻器置為10分頻,不采取任何操作。

本發(fā)明網(wǎng)絡測量中本地時鐘與GPS時鐘的時間同步方法及裝置的有益技術(shù)效果是采用GPS時鐘作為配置時間實現(xiàn)時鐘同步,采用CLK100M標準時鐘的進行秒周期計數(shù)誤差修正,其步驟簡單,方便操作,可以在較低的成本下完成高精度的時間同步。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明方法時鐘同步的流程示意圖;

附圖2為本發(fā)明方法對本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差進行修正的流程示意圖;

附圖3為本發(fā)明網(wǎng)絡測量中本地時鐘與GPS時鐘的時間同步裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明網(wǎng)絡測量中本地時鐘與GPS時鐘的時間同步方法及裝置作進一步的說明。

具體實施方式

顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,應當理解,此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。

本發(fā)明網(wǎng)絡測量中本地時鐘與GPS時鐘的時間同步方法,以基于全球定位系統(tǒng)的GPS時鐘作為配置時間,根據(jù)本地時間與配置時間的偏差值進行時間同步操作;在時間同步時對本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差進行修正;所述時間同步操作是指采用同步使能信號控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器工作并以該同步使能信號對應的時鐘頻率進行計數(shù),使得本地時間與GPS配置時間同步;所述對本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差進行修正是指采用修正使能信號得到同步使能信號,從而控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器以該同步使能信號的時鐘頻率進行計數(shù),使得本地時鐘秒計數(shù)周期與GPS時鐘秒計數(shù)周期同步;其中,所述同步使能信號是指當該同步使能信號有效時計數(shù)器工作并以該同步使能信號對應時鐘頻率進行計數(shù),該同步使能信號無效時計數(shù)器不工作;所述修正使能信號是指對本地時鐘的時鐘頻率進行修正后得到的具有經(jīng)過修正后的時鐘頻率的信號。

顯然,本發(fā)明網(wǎng)絡測量中本地時鐘與GPS時鐘的時間同步方法采用精度較高的GPS時鐘作為基準,根據(jù)本地時間與配置時間的偏差值進行時間同步操作,能夠保證本地時鐘的秒頭具有較高的精度。在時間同步的同時對本地時鐘的秒周期計數(shù)進行修正,可以有效降低兩個秒頭之間的計時誤差。由此降低了采用GPS時鐘進行秒頭同步時對本地時鐘精度的要求,使得大多數(shù)本地測量設備都能直接應用到網(wǎng)絡測量中,且保持較高的時間同步精度。其中,作為具體實施例,所述本地時鐘的時鐘頻率為100MHZ;所述本地時間秒計數(shù)周期是指本地時鐘對100×106個脈沖計數(shù)實際所需的時間;所述本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差是指本地時間秒計數(shù)周期與GPS時鐘秒計數(shù)周期的差值。顯然,采用100MHZ的時鐘頻率作為本地時鐘頻率能過獲得較高的計時精度,也有利于對兩個秒頭之間的計時誤差進行修正。

作為具體實施例,所述根據(jù)本地時間與配置時間的偏差值進行時間同步操作,包括,在配置開始時,即在每一個GPS_1PPS秒脈沖上升沿時刻,計算本地時間與GPS配置時間的偏差值n,判斷本地時間與GPS配置時間的超前或滯后關(guān)系,即判斷下式中n與0的大小關(guān)系:

n=(Sec_cnt-Cfg_sec)×1000000+(Us_cnt-Cfg_us)

式中,Sec_cnt為本地時間秒計數(shù),Us_cnt為本地時間微秒計數(shù),Cfg_sec為GPS配置時間的秒計數(shù),Cfg_us為GPS配置時間的微秒計數(shù),n的單位為微秒;

如果n大于0表示本地時間超前GPS配置時間,采用慢速跟進來等待配置時間,防止本地時間出現(xiàn)時間倒退現(xiàn)象;如果n小于0表示本地時間滯后GPS配置時間,將GPS配置時間寫入本地時鐘,以達到時間同步;如果n等于0表示本地時間準確,不采取任何操作。其中,

所述采用慢速跟進來等待配置時間,包括,從100MHZ時鐘上進行10分頻得到時鐘頻率為10MHZ的修正使能信號Cen10M,再將該修正使能信號Cen10M進行11分頻得到時鐘頻率為0.909MHZ的同步使能信號Cen1M,采用該同步使能信號Cen1M控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器開始工作并以0.909MHZ的時鐘頻率進行計數(shù);維持n×10個脈沖個數(shù)后,對修正使能信號Cen10M進行10分頻得到時鐘頻率為1MHZ的同步使能信號Cen1M并以此控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器采用1MHZ的時鐘頻率進行計數(shù);其中,n=(Sec_cnt-Cfg_sec)×1000000+(Us_cnt-Cfg_us),式中,Sec_cnt為本地時間秒計數(shù),Us_cnt為本地時間微秒計數(shù),Cfg_sec為GPS配置時間的秒計數(shù),Cfg_us為GPS配置時間的微秒計數(shù),n為本地時間與GPS配置時間的偏差值,單位為微秒。

所述將GPS配置時間寫入本地時鐘,包括,從100MHZ時鐘上進行10分頻得到時鐘頻率為10MHZ的修正使能信號Cen10M,再將該修正使能信號Cen10M進行10分頻得到時鐘頻率為1MHZ的同步使能信號Cen1M,將GPS配置時間的秒和微秒寫入本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器,采用該同步使能信號Cen1M控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器開始工作并以1MHZ時鐘頻率進行計數(shù)。

顯然,n與0的大小關(guān)系反映了本地時間相對于GPS配置時間的超前或滯后關(guān)系。當n大于0表示本地時間超前GPS配置時間,需要放慢本地時間,防止本地時間出現(xiàn)時間倒退現(xiàn)象。作為實施例,本發(fā)明采用慢速跟進來等待配置時間,采用時鐘頻率為0.909MHZ的同步使能信號Cen1M控制本地時間的秒和微秒計數(shù)器開始工作并以0.909MHZ時鐘頻率進行計數(shù);維持n×10個脈沖個數(shù)后,對修正使能信號Cen10M進行10分頻得到時鐘頻率為1MHZ的同步使能信號Cen1M并以此控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器采用1MHZ的時鐘頻率進行計數(shù)??梢姡捎帽日V档偷?.909MHZ時鐘頻率進行計數(shù),可以“等待”GPS配置時間到來,實現(xiàn)本地時間與GPS配置時間的同步。當n小于0表示本地時間滯后GPS配置時間,可以直接將GPS配置時間寫入本地時間,并采用時鐘頻率1MHZ的同步使能信號Cen1M控制本地時間的秒和微秒計數(shù)器開始工作并以1MHZ時鐘頻率進行計數(shù)。當n等于0表示本地時間準確,可以不采取任何操作。

作為具體實施例(參見附圖3),本發(fā)明在計算本地時間與GPS配置時間的偏差值n的過程中,采用20bit有符號減法器、32bit有符號減法器、乘法器和加法器進行計算;其中,

20bit有符號減法器的輸入為本地時間微秒計數(shù)Us_cnt和GPS配置時間微秒計數(shù)Cfg_us兩個20bit的無符號數(shù),將本地時間微秒計數(shù)減去GPS配置時間微秒計數(shù),輸出為21bit的有符號數(shù),由此完成微秒的差值處理;

32bit有符號減法器的輸入為本地時間秒計數(shù)Sec_cnt和GPS配置時間秒計數(shù)Cfg_sec兩個32bit的無符號數(shù),將本地時間秒計數(shù)減去GPS配置時間秒計數(shù),輸出為33bit的有符號數(shù);由此完成秒的差值處理;其中,在32bit有符號減法器輸出正值時,若結(jié)果大于32767,進行上限調(diào)節(jié),將偏差值強制置為32767,否則,取其結(jié)果的低16bit使用;若輸出負值時,當結(jié)果小于-255,進行上限調(diào)節(jié),將偏差值強制置為-255;否則,取其結(jié)果的低16bit使用;

乘法器輸入為上限調(diào)節(jié)后輸出的16bit有符號數(shù),輸出為37bit有符號數(shù);將上限調(diào)節(jié)單元輸出的值乘以1000000后輸出;

加法器輸入為乘法器輸出的37bit有符號數(shù)和20bit有符號減法器輸出的21bit有符號數(shù),輸出為38bit有符號數(shù);將微秒差和秒差相加,即得到輸出本地時間與GPS配置時間的偏差值n。

作為具體實施例,所述在時間同步時對本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差進行修正,包括,在GPS配置秒信號GPS_1PPS與本地時鐘秒信號同步時,對本地時鐘在一個GPS時鐘秒計數(shù)周期內(nèi)的脈沖個數(shù)進行計數(shù),計數(shù)個數(shù)記為Cnt_1;將100MHZ時鐘標準脈沖個數(shù)100×106與Cnt_1相減得到脈沖個數(shù)誤差值dfl,即dfl=100×106-Cnt_1;將Cnt_1與dfl相除得到本地時間秒計數(shù)周期誤差修正的修正周期Perr,即Perr=Cnt_1/(100×106-Cnt_1),其中,Perr的正負符號位記為Dadj,Perr為正值時,Dadj為正,反之,Dadj為負;并且,在一個GPS時鐘標準秒周期內(nèi)需要修正的次數(shù)為Cnt_1/Perr;

如果Dadj為正值,說明本地時間秒計數(shù)周期大于GPS時鐘標準秒計數(shù)周期,說明本地時鐘較GPS時鐘“慢”,需要加快計數(shù)速度,即需要增大時鐘頻率。采取的措施是每經(jīng)過一個修正周期Perr對修正使能信號Cen10M的時鐘頻率進行一次修正;即從100MHZ時鐘上進行9分頻得到時鐘頻率11.11MHZ的修正使能信號Cen10M,在時間同步過程中采用該修正使能信號Cen10M得到同步使能信號Cen1M;維持100MHZ時鐘信號的一個脈沖時間,在100MHZ時鐘信號的下一個脈沖信號上升沿時刻,將修正使能信號Cen10M恢復為默認時鐘頻率10MHZ;

如果Dadj為負值,說明本地時間秒計數(shù)周期小于GPS時鐘標準秒計數(shù)周期,說明本地時鐘較GPS時鐘“快”,需要降低計數(shù)速度,即需要減小時鐘頻率。采取的措施是每經(jīng)過一個修正周期Perr對修正使能信號Cen10M的時鐘頻率進行一次修正,即從100MHZ時鐘上進行11分頻得到時鐘頻率9.09MHZ修正使能信號Cen10M,在時間同步過程中采用該修正使能信號Cen10M得到同步使能信號Cen1M;維持100MHZ時鐘信號的一個脈沖時間,在100MHZ時鐘信號的下一個脈沖信號上升沿時刻,將修正使能信號Cen10M恢復為默認時鐘頻率10MHZ;

并且,在以后每次GPS配置秒信號GPS_1PPS與本地時鐘秒信號同步時,均采用上述方法對本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差進行修正。其中,修正周期Perr以100MHZ時鐘信號為基準計數(shù),在一個GPS時鐘標準秒周期內(nèi)需要修正的次數(shù)為Cnt_1/Perr;所述n為本地時間與GPS配置時間的偏差值。

附圖1為本發(fā)明方法時鐘同步的流程示意圖,由圖可知,所述以基于全球定位系統(tǒng)的GPS時鐘作為配置時間,根據(jù)本地時間與配置時間的偏差值進行時間同步操作,包括以下步驟:

S101、以全球定位系統(tǒng)GPS時鐘作為配置時間,配置開始時,即在GPS_1PPS秒脈沖上升沿時刻開始計算本地時間與GPS配置時間的偏差值n,判斷本地時間與GPS配置時間的超前或滯后關(guān)系,即判斷下式中n與0的大小關(guān)系:

n=(Sec_cnt-Cfg_sec)×1000000+(Us_cnt-Cfg_us)

式中,Sec_cnt為本地時間秒計數(shù),Us_cnt為本地時間微秒計數(shù),Cfg_sec為GPS配置時間的秒計數(shù),Cfg_us為GPS配置時間的微秒計數(shù),n為本地時間與GPS配置時間的偏差值,單位為微秒;其中,所述本地時鐘的時鐘頻率為100MHZ;

S102、判斷n>0?是則,表示本地時間超前GPS配置時間,從100MHZ時鐘上進行10分頻得到時鐘頻率為10MHZ的修正使能信號Cen10M,再將該修正使能信號Cen10M進行11分頻得到時鐘頻率為0.909MHZ的同步使能信號Cen1M,采用該同步使能信號Cen1M控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器開始工作并以0.909MHZ時鐘頻率進行計數(shù);維持n×10個脈沖個數(shù)后,對修正使能信號Cen10M進行10分頻得到時鐘頻率為1MHZ的同步使能信號Cen1M并以此控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器采用1MHZ的時鐘頻率進行計數(shù),同步完成;其中,n為本地時間與GPS配置時間的偏差值,單位為微秒;n=(Sec_cnt-Cfg_sec)×1000000+(Us_cnt-Cfg_us),式中,Sec_cnt為本地時間秒計數(shù),Us_cnt為本地時間微秒計數(shù),Cfg_sec為GPS配置時間的秒計數(shù),Cfg_us為GPS配置時間的微秒計數(shù);否則,順序執(zhí)行步驟S103;

S103、判斷n<0?是則,表示本地時間滯后GPS配置時間,將GPS配置時間寫入本地時間,即從100MHZ時鐘上進行10分頻得到時鐘頻率為10MHZ的修正使能信號Cen10M,再將該修正使能信號Cen10M進行10分頻得到時鐘頻率為1MHZ的同步使能信號Cen1M,將GPS配置時間的秒和微秒寫入本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器,采用該同步使能信號Cen1M控制本地時間的秒和微秒計數(shù)器開始工作并以1MHZ時鐘頻率進行計數(shù),同步完成;否則,順序執(zhí)行步驟S104;

S104、表示本地時間準確,不采取任何操作,同步完成;

S105、在整個測量過程中,重復執(zhí)行步驟S101至S104;直至測量過程結(jié)束。

附圖2為本發(fā)明方法對本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差進行修正的流程示意圖,由圖可知,所述在時間同步時對本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差進行修正,包括以下步驟:

S201、在GPS配置秒信號GPS_1PPS與100MHZ時鐘信號同步時,對本地時鐘在一個GPS標準秒周期內(nèi)的脈沖個數(shù)進行計數(shù),計數(shù)個數(shù)記為Cnt_1;將100MHZ時鐘秒周期內(nèi)的脈沖個數(shù)100×106與Cnt_1相減得到誤差值dfl,即dfl=100×106-Cnt_1;將Cnt_1與dfl相除得到本地時間秒計數(shù)周期誤差調(diào)整的修正周期Perr,即Perr=Cnt_1/(100×106-Cnt_1),其中,Perr的正負符號位記為Dadj,Perr為正值時,Dadj為正,反之,Dadj為負;其中,所述本地時間秒計數(shù)周期是指本地時鐘對100×106個脈沖計數(shù)實際所需的時間;所述本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差是指本地時間秒計數(shù)周期與GPS時鐘秒計數(shù)周期的差值;

S202、每經(jīng)過一個修正周期Perr,對Dadj值的正負進行判斷,如果Dadj為正值,執(zhí)行步驟S203,否則,跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟S204;

S203、Dadj為正值,說明本地時間秒計數(shù)周期大于GPS時鐘標準秒計數(shù)周期,從100MHZ時鐘上進行9分頻得到時鐘頻率為11.11MHZ的修正使能信號Cen10M,跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟S205;

S204、Dadj為負值,說明本地時間秒計數(shù)周期小于GPS時鐘標準秒計數(shù)周期,從100MHZ時鐘上進行11分頻得到時鐘頻率為9.09MHZ的修正使能信號Cen10M;

S205、維持100MHZ時鐘信號的一個脈沖時間,在100MHZ時鐘信號的下一個脈沖信號上升沿時刻,對100MHZ時鐘恢復為默認10分頻,修正使能信號Cen10M恢復時鐘頻率10MHZ;

S206、判斷GPS配置秒信號GPS_1PPS與100MHZ時鐘信號是否再次同步;是則,返回并順序執(zhí)行步驟S201至S205;否則,返回并順序執(zhí)行步驟S202至S205;

S207、在整個測量過程中,重復執(zhí)行步驟S201至S206;直至測量過程結(jié)束。

附圖3為本發(fā)明網(wǎng)絡測量中本地時鐘與GPS時鐘的時間同步裝置結(jié)構(gòu)示意圖,由圖可知,本發(fā)明網(wǎng)絡測量中本地時鐘與GPS時鐘的時間同步裝置,該同步裝置單獨設置且通過接口與網(wǎng)絡測量設備配套使用,或者直接設置在網(wǎng)絡測量設備中;采用FPGA模塊作為硬件支撐,包括,在FPGA模塊上設置有GPS時間秒配置模塊、本地Cen10M時鐘修正模塊、同步使能信號產(chǎn)生模塊、差值計算模塊和配置模式控制模塊;其中,

所述GPS時間秒配置模塊用于將GPS時鐘轉(zhuǎn)化為秒單位,并在GPS_1PPS秒脈沖上升沿時刻發(fā)出配置信號;

所述本地Cen10M時鐘修正模塊用于對本地時鐘的秒計數(shù)周期誤差進行修正,包括9/10/11分頻器、誤差計數(shù)器、秒周期修正計數(shù)器、減法器和除法器,其中,

所述9/10/11分頻器用于產(chǎn)生修正使能信號Cen10M且默認選擇10分頻,即修正使能信號Cen10M默認時鐘頻率為10MHZ,若選擇9分頻或11分頻,則修正使能信號Cen10M的時鐘頻率分別為11.11MHZ或9.09MHZ;

誤差計數(shù)器在GPS配置秒信號GPS_1PPS與100MHZ時鐘信號同步時對本地時鐘在一個GPS標準秒周期內(nèi)脈沖個數(shù)進行計數(shù),計數(shù)個數(shù)記為Cnt_1;

減法器將100MHZ時鐘秒周期內(nèi)的脈沖個數(shù)100×106與Cnt_1相減得到誤差值dfl,即dfl=100×106-Cnt_1;

除法器將Cnt_1與dfl相除得到本地時間秒計數(shù)周期誤差修正的修正周期Perr,即Perr=Cnt_1/(100×106-Cnt_1),其中,Perr的正負符號位記為Dadj,Perr為正值時,Dadj為正,反之,Dadj為負;

秒周期修正計數(shù)器每經(jīng)過一個修正周期Perr計數(shù)一次,每次計數(shù)時對Dadj值的正負進行判斷:其中,

如果Dadj為正值,說明本地時間秒計數(shù)周期大于GPS時鐘標準秒計數(shù)周期,則每經(jīng)過一個修正周期Perr對修正使能信號Cen10M的時鐘頻率進行一次修正;即從100MHZ時鐘上進行9分頻得到時鐘頻率11.11MHZ的修正使能信號Cen10M,在時間同步過程中采用該修正使能信號Cen10M得到同步使能信號Cen1M;維持100MHZ時鐘信號的一個脈沖時間,在100MHZ時鐘信號的下一個脈沖信號上升沿時刻,將修正使能信號Cen10M恢復為默認時鐘頻率10MHZ;

如果Dadj為負值,說明本地時間秒計數(shù)周期小于GPS時鐘標準秒計數(shù)周期,則每經(jīng)過一個修正周期Perr對修正使能信號Cen10M的時鐘頻率進行一次修正,即從100MHZ時鐘上進行11分頻得到時鐘頻率9.09MHZ修正使能信號Cen10M,在時間同步過程中采用該修正使能信號Cen10M得到同步使能信號Cen1M;維持100MHZ時鐘信號的一個脈沖時間,在100MHZ時鐘信號的下一個脈沖信號上升沿時刻,將修正使能信號Cen10M恢復為默認時鐘頻率10MHZ;

其中,修正周期Perr以100MHZ時鐘信號為基準計數(shù),在一個GPS標準秒周期內(nèi)需要修正的次數(shù)為Cnt_1/Perr;所述n為本地時間與GPS配置時間的偏差值;

所述差值計算模塊用于計算本地時間與GPS配置時間的偏差值,包括20bit有符號減法器,32bit有符號減法器、加法器、乘法器和上限調(diào)節(jié)單元;采用下式計算本地時間與GPS配置時間的偏差值n:

n=(Sec_cnt-Cfg_sec)×1000000+(Us_cnt-Cfg_us)

式中,Sec_cnt為本地時間秒計數(shù),Us_cnt為本地時間微秒計數(shù),Cfg_sec為GPS配置時間的秒計數(shù),Cfg_us為GPS配置時間的微秒計數(shù),n的單位為微秒;然后根據(jù)n與0的大小關(guān)系進行配置模式控制,完成時間同步操作;其中,

20bit有符號減法器:輸入為本地時間微秒計數(shù)Us_cnt和GPS配置時間微秒計數(shù)Cfg_us兩個20bit的無符號數(shù),將本地時間微秒計數(shù)減去GPS配置時間微秒計數(shù),輸出為21bit的有符號數(shù),由此完成微秒的差值處理;

32bit有符號減法器:輸入為本地時間秒計數(shù)Sec_cnt和GPS配置時間秒計數(shù)Cfg_sec兩個32bit的無符號數(shù),將本地時間秒計數(shù)減去GPS配置時間秒計數(shù),輸出為33bit的有符號數(shù)。由此完成秒的差值處理;

上限調(diào)節(jié)單元:在32bit有符號減法器輸出正值時,若結(jié)果大于32767,則將偏差值強制置為32767,否則,取其結(jié)果的低16bit使用;若輸出負值時,當結(jié)果小于-255,將偏差值強制置為-255;否則,取其結(jié)果的低16bit使用;

乘法器:輸入為上限調(diào)節(jié)單元輸出的16bit有符號數(shù),輸出為37bit有符號數(shù);將上限調(diào)節(jié)單元輸出的值乘以1000000后輸出;

加法器:輸入為乘法器輸出的37bit有符號數(shù)和20bit有符號減法器輸出的21bit有符號數(shù),輸出為38bit有符號數(shù);將微秒差和秒差相加,得到輸出本地時間與GPS配置時間的偏差值n;

所述使能信號產(chǎn)生模塊用于得到同步使能信號Cen1M,包括用于產(chǎn)生同步使能信號Cen1M的10/11分頻器,可分別選擇10分頻或11分頻,其同步使能信號Cen1M的時鐘頻率分別為1MHZ或0.909MHZ;其中,所述同步使能信號是指當使能信號有效時計數(shù)器工作并以該時鐘使能信號對應時鐘頻率進行計數(shù),同步使能信號無效時計數(shù)器不工作;

所述配置模式控制模塊根據(jù)偏差值n計算結(jié)果控制同步使能信號產(chǎn)生模塊的10/11分頻器和計數(shù)器的加載,包括,

當配置啟動時,配置時間的微秒Cfg_us置為0,配置時間的秒Cfg_sec置為GPS的時間秒值(GPS_CFG_SEC);

當配置啟動時,如果n>0,表示本地時間超前GPS配置時間,所述9/10/11分頻器以默認10分頻從100MHZ時鐘上分頻得到Cen10M修正使能信號,所述10/11分頻器將該修正使能信號Cen10M進行11分頻得到時鐘頻率為0.909MHZ的同步使能信號Cen1M,采用該同步使能信號Cen1M控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器開始工作并以0.909MHZ時鐘頻率進行計數(shù);維持n×10個脈沖個數(shù)后,對修正使能信號Cen10M進行10分頻得到時鐘頻率為1MHZ的同步使能信號Cen1M并以此控制本地時鐘的秒和微秒計數(shù)器采用1MHZ的時鐘頻率進行計數(shù);其中,n為本地時間與GPS配置時間的偏差值,單位為微秒;n=(Sec_cnt-Cfg_sec)×1000000+(Us_cnt-Cfg_us),式中,Sec_cnt為本地時間秒計數(shù),Us_cnt為本地時間微秒計數(shù),Cfg_sec為GPS配置時間的秒,Cfg_us為GPS配置時間的微秒;

當配置啟動時,如果n<0,表示本地時間滯后GPS配置時間,將GPS配置時間寫入本地時間,所述9/10/11分頻器以默認10分頻從100MHZ時鐘上分頻得到Cen10M修正使能信號,所述10/11分頻器置將該使能信號Cen10M進行10分頻得到時鐘頻率1MHZ的同步使能信號Cen1M,將GPS配置時間的秒和微秒寫入本地時間秒和微秒計數(shù)器,采用該同步使能信號Cen1M控制本地時間的秒和微秒計數(shù)器開始工作并以1MHZ時鐘頻率進行計數(shù);

當配置啟動時,如果n=0,說明本地時間準確,所述10/11分頻器置為10分頻,不采取任何操作。

顯然,本發(fā)明網(wǎng)絡測量中本地時鐘與GPS時鐘的時間同步方法及裝置的有益技術(shù)效果是采用GPS時鐘作為配置時間實現(xiàn)時鐘同步,采用CLK100M標準時鐘的進行秒周期計數(shù)誤差修正,其步驟簡單,方便操作,可以在較低的成本下完成高精度的時間同步。

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