【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及時(shí)間頻率，更具體地，涉及一種基于數(shù)字鎖相技術(shù)的高精度頻率源自適應(yīng)馴服方法及系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
1、在時(shí)間頻率領(lǐng)域，頻率源的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性至關(guān)重要。隨著北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的全面發(fā)展和部署，使用北斗接收機(jī)作為頻率參考源變得愈加可行。北斗接收機(jī)不僅能夠提供全天候的精準(zhǔn)時(shí)鐘源，而且其系統(tǒng)的可靠性和覆蓋范圍也得到了廣泛認(rèn)可。然而，北斗接收機(jī)輸出的pps(秒脈沖)信號(hào)，盡管穩(wěn)定，但容易受到外部環(huán)境因素如天氣條件、建筑物遮擋和電離層變化的影響，導(dǎo)致信號(hào)抖動(dòng)較大，難以滿足高精度頻率同步的嚴(yán)格要求。
2、現(xiàn)有技術(shù)1(申請(qǐng)?zhí)朿n202110306101.1)，提出一種高頻寬帶高精度鎖相環(huán)性能增強(qiáng)技術(shù)，現(xiàn)有技術(shù)1提出了對(duì)于飛速發(fā)展的無(wú)線通信系統(tǒng)中重要的電路模塊——鎖相環(huán)的各種性能增強(qiáng)技術(shù),使其具有高頻、寬帶、高精度等優(yōu)點(diǎn),包括三個(gè)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
：射頻模塊高頻增益倍增技術(shù),在普通的差分共源放大電路基礎(chǔ)上,引入了負(fù)電阻耦合對(duì)管技術(shù)以提升電路整體跨導(dǎo)進(jìn)而提升增益；基于累加器和δ-σ調(diào)制器的兩級(jí)小數(shù)分頻技術(shù),使得在小數(shù)分頻的精度非常高時(shí),電路的功耗與面積不會(huì)同單級(jí)小數(shù)分頻器一樣呈幾何增長(zhǎng)；高線性度與大輸出范圍的電荷泵技術(shù)，提升了電荷泵的工作頻率，降低了失配。但現(xiàn)有技術(shù)1無(wú)法集成于鎖相環(huán)中使用。
3、現(xiàn)有技術(shù)2(申請(qǐng)?zhí)朿n202410078580.x)，提出了一種鎖相環(huán)電路、系統(tǒng)及鎖相環(huán)鎖定時(shí)間的確定方法，現(xiàn)有技術(shù)2公開(kāi)了一種鎖相環(huán)電路、系統(tǒng)及鎖相環(huán)鎖定時(shí)間的確定方法,涉及集成電路測(cè)試
時(shí)鐘發(fā)生器與時(shí)鐘緩沖器連接,用于獲取當(dāng)前調(diào)
4、因此，亟需一種能夠有效結(jié)合高精度參考源和本地頻率源的馴服技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)技術(shù)方案提供一種基于數(shù)字鎖相技術(shù)的高精度頻率源自適應(yīng)馴服，以解決如何實(shí)現(xiàn)高精度的頻率同步，使得系統(tǒng)能夠在各種復(fù)雜環(huán)境中保持高度一致的頻率輸出的問(wèn)題。
2、為了解決上述問(wèn)題，本專利技術(shù)提供了一種基于數(shù)字鎖相技術(shù)的高精度頻率源自適應(yīng)馴服方法，所述方法包括：
3、基于鎖相環(huán)數(shù)字化模型，對(duì)高精度時(shí)間頻率的本地頻率源進(jìn)行鎖相數(shù)字化處理，對(duì)所述本地頻率源的相位進(jìn)行調(diào)整；
4、對(duì)參考頻率源生成的參考pps信號(hào)進(jìn)行降抖動(dòng)處理，使得所述參考pps信號(hào)的抖動(dòng)在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；
5、將經(jīng)過(guò)抖動(dòng)處理的所述參考pps信號(hào)馴服到經(jīng)過(guò)鎖相數(shù)字化處理的本地頻率源上。
6、優(yōu)選地，所述基于鎖相環(huán)數(shù)字化模型，對(duì)高精度時(shí)間頻率的本地頻率源進(jìn)行鎖相數(shù)字化處理，按照以下公式進(jìn)行計(jì)算：
7、integral＝ki×dphase
8、gain＝kp×dphase×(-1)
9、ctr＝integral+gain
10、即：ctr＝kp×dphase×(-1)+ki×dphase；
11、其中，integral為積分，ki為pid控制中的積分參數(shù)，kp為pid控制中的比例，gain為增益，ctr為頻率調(diào)節(jié)信號(hào)，dphase為本地相位與參考相位之差；
12、重新定義ki和kp為：
13、
14、經(jīng)過(guò)重新定義ki和kp，確定時(shí)間常數(shù)t以及阻尼系數(shù)ζ；最終頻率調(diào)節(jié)信號(hào)ctr的計(jì)算公式調(diào)整為：
15、
16、基于所述頻率調(diào)節(jié)信號(hào)ctr，對(duì)所述本地頻率源的相位進(jìn)行調(diào)整。
17、優(yōu)選地，所述對(duì)參考頻率源生成的參考pps信號(hào)進(jìn)行降抖動(dòng)處理，使得所述參考pps信號(hào)的抖動(dòng)在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，包括：
18、通過(guò)超強(qiáng)濾波器，對(duì)參考頻率源生成的參考pps信號(hào)進(jìn)行降抖動(dòng)處理。
19、優(yōu)選地，所述將經(jīng)過(guò)抖動(dòng)處理的的參考pps信號(hào)，還包括：
20、接收機(jī)輸出的參考pps信號(hào)的抖動(dòng)減少至輸入pps信號(hào)抖動(dòng)的1/時(shí)間常數(shù)。
21、優(yōu)選地，還包括：將經(jīng)過(guò)抖動(dòng)處理的所述參考pps信號(hào)加快馴服到經(jīng)過(guò)鎖相數(shù)字化處理的本地頻率源上：
22、通過(guò)本地相位與參考相位之差的差值確定對(duì)應(yīng)的阻尼系數(shù)。
23、基于本專利技術(shù)的另一方面，本專利技術(shù)提供一種基于數(shù)字鎖相技術(shù)的高精度頻率源自適應(yīng)馴服系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
24、鎖相數(shù)字化單元，用于基于鎖相環(huán)數(shù)字化模型，對(duì)高精度時(shí)間頻率的本地頻率源進(jìn)行鎖相數(shù)字化處理，對(duì)所述本地頻率源的相位進(jìn)行調(diào)整；
25、低抖動(dòng)pps生成單元，用于對(duì)參考頻率源生成的參考pps信號(hào)進(jìn)行降抖動(dòng)處理，使得所述參考pps信號(hào)的抖動(dòng)在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；
26、馴服單元，用于將經(jīng)過(guò)抖動(dòng)處理的所述參考pps信號(hào)馴服到經(jīng)過(guò)鎖相數(shù)字化處理的本地頻率源上。
27、優(yōu)選地，所述鎖相數(shù)字化單元，用于基于鎖相環(huán)數(shù)字化模型，對(duì)高精度時(shí)間頻率的本地頻率源進(jìn)行鎖相數(shù)字化處理，按照以下公式進(jìn)行計(jì)算：
28、integral＝ki×dphase
29、gain＝kp×dphase×(-1)
30、ctr＝integral+gain
31、即：ctr＝kp×dphase×(-1)+ki×dphase；
32、其中，integral為積分，ki為pid控制中的積分參數(shù)，kp為pid控制中的比例，gain為增益，ctr為頻率調(diào)節(jié)信號(hào)，dphase為本地相位與參考相位之差；
33、重新定義ki和kp為：
34、
35、經(jīng)過(guò)重新定義ki和kp，確定時(shí)間常數(shù)t以及阻尼系數(shù)ζ；最終頻率調(diào)節(jié)信號(hào)ctr的計(jì)算公式調(diào)整為：
36、
37、基于所述頻率調(diào)節(jié)信號(hào)ctr，對(duì)所述本地頻率源的相位進(jìn)行調(diào)整。
38、優(yōu)選地，所述低抖動(dòng)pps生成單元，用于對(duì)參考頻率源生成的參考pps信號(hào)進(jìn)行降抖動(dòng)處理，使得所述參考pps信號(hào)的抖動(dòng)在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，還用于：
39、通過(guò)超強(qiáng)濾波器，對(duì)參考頻率源生成的參考pps信號(hào)進(jìn)行降抖動(dòng)處理。
40、優(yōu)選地，所述馴服單元，用于將經(jīng)過(guò)抖動(dòng)處理的參考pps信號(hào)，還用于：
41、接收機(jī)輸出的參考pps信號(hào)的抖動(dòng)減少至輸入pps信號(hào)抖動(dòng)的1/時(shí)間常數(shù)。
42、優(yōu)選地，所述馴服單元，還用于：將經(jīng)過(guò)抖動(dòng)處理的所述參考pps信號(hào)加快馴服到經(jīng)過(guò)鎖相數(shù)字化處理的本地頻率源上：
43、通過(guò)本地相位與參考相位之差的差值確定對(duì)應(yīng)的阻尼系數(shù)。
44、本專利技術(shù)技術(shù)方案提出了一種基于數(shù)字鎖相技術(shù)的高精度頻率源自適應(yīng)馴服方法及系統(tǒng)，其中方法包括：基于鎖相環(huán)數(shù)字化模型，對(duì)高精度時(shí)間頻率的本地頻率源進(jìn)行鎖相數(shù)字化處理，對(duì)本地頻率源的相位進(jìn)行調(diào)整；對(duì)參考頻率源生成的參考pps信號(hào)進(jìn)行降抖動(dòng)處理，使得參考pps信號(hào)的抖動(dòng)在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)；將經(jīng)過(guò)處理的參考pps信號(hào)本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于數(shù)字鎖相技術(shù)的高精度頻率源自適應(yīng)馴服方法，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述基于鎖相環(huán)數(shù)字化模型，對(duì)高精度時(shí)間頻率的本地頻率源進(jìn)行鎖相數(shù)字化處理，按照以下公式進(jìn)行計(jì)算：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，所述對(duì)參考頻率源生成的參考PPS信號(hào)進(jìn)行降抖動(dòng)處理，使得所述參考PPS信號(hào)的抖動(dòng)在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，所述將經(jīng)過(guò)抖動(dòng)處理的的參考PPS信號(hào)，還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括：將經(jīng)過(guò)抖動(dòng)處理的所述參考PPS信號(hào)加快馴服到經(jīng)過(guò)鎖相數(shù)字化處理的本地頻率源上：
6.一種基于數(shù)字鎖相技術(shù)的高精度頻率源自適應(yīng)馴服系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，所述鎖相數(shù)字化單元，用于基于鎖相環(huán)數(shù)字化模型，對(duì)高精度時(shí)間頻率的本地頻率源進(jìn)行鎖相數(shù)字化處理，按照以下公式進(jìn)行計(jì)算：
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，所述低抖動(dòng)PPS生成單元，用于對(duì)參考頻率源生成的參考PPS信號(hào)進(jìn)行降抖動(dòng)處理，使得所述參考PPS信號(hào)的抖動(dòng)在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，還用于：
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于數(shù)字鎖相技術(shù)的高精度頻率源自適應(yīng)馴服方法，所述方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，所述基于鎖相環(huán)數(shù)字化模型，對(duì)高精度時(shí)間頻率的本地頻率源進(jìn)行鎖相數(shù)字化處理，按照以下公式進(jìn)行計(jì)算：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，所述對(duì)參考頻率源生成的參考pps信號(hào)進(jìn)行降抖動(dòng)處理，使得所述參考pps信號(hào)的抖動(dòng)在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，包括：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，所述將經(jīng)過(guò)抖動(dòng)處理的的參考pps信號(hào)，還包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，還包括：將經(jīng)過(guò)抖動(dòng)處理的所述參考pps信號(hào)加快馴服到經(jīng)過(guò)鎖相數(shù)字化處理的本地頻率源上：
6.一種基于數(shù)字鎖相技術(shù)的高精度...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳昊，孟靜，李宗嶸，蔣依芹，段曉萌，張密，白靜芬，宋曉卉，楊玉博，徐熙彤，葛亞男，段永賢，張麗，耿愛(ài)玲，賈福泉，岑煒，李華，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中國(guó)電力科學(xué)研究院有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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