一种多参考无缝切换锁相装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种多参考无缝切换锁相装置，其特征在于，包括参考输入模块、分频模块、相位测量模块、加权处理模块以及锁相模块；参考源提供不同频率的输入信号；所述分频模块将输入的参考信号分成相应的1PPS信号，送给相位测量模块；所述相位测量模块接收所述分频模块送入的1PPS信号，并与锁相模块提供的Local—pps信号对比，计算出Local—pps信号与1PPS信号之间的相位差；所述加权处理模块接收相位测量模块测得的相位差，对相位差进行权重处理，送给锁相模块；所述锁相模块根据相位累计值，计算得到频率频差，同时输出Local—lOMhz信号和Local—pps信号；本发明能够最优利用多种不同类型的参考源，实现参考源间无缝切换，为系统提供高精度的时间基准和频率基准。
【专利说明】一种多参考无缝切换锁相装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及锁相装置，具体涉及一种多参考无缝切换锁相装置。
【背景技术】
[0002] 复杂的大型设备在协调工作时需要高精度的统一时间基准，通常采用GPS/北斗 系统作为参考源，驯服本地晶振/铷钟，得到设备需要的标准时间、高精度时钟频率，1PPS 等，但是GPS/北斗有时会因为位置原因，天气原因等无法正常工作，此时时间基准系统工 作在自由运行状态，频率准确度，同步精度等系统重点指标无法保证。
[0003] 为了提高时间基准的准确性、稳定性和可靠性，通常情况下会为时间基准系统配 置多个参考源，其中包括GPS/北斗系统、外部1M/5M/10M时钟参考、外部1PPS/1PPM等不 同类型的参考源，这就需要时间基准系统能够合理的利用这些参考，取长补短，确保其准确 性、稳定性和可靠性。但是在长期运行过程中，存在新的参考源加入，旧的参考源故障退出， 参考源质量下降等问题，参考源的变更会导致时间基准系统提供的时钟频率准确度变差， 稳定性变差，相位不连续等问题。
【发明内容】
[0004] 为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供一种多参考无缝切换锁相装置，能够 最优利用多种不同类型的参考源，实现参考源间无缝切换，为系统提供高精度的时间基准 和频率基准。
[0005] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
[0006] -种多参考无缝切换锁相装置，包括参考输入模块、分频模块、相位测量模块、力口 权处理模块以及锁相模块；
[0007] 所述参考输入模块由至少两路参考源组成，所述参考源提供不同频率的输入信 号；
[0008] 所述分频模块检测输入信号的有无及信号频率，并生成不同的分频系数，同时将 输入的参考信号分成相应的1PPS信号，送给相位测量模块；
[0009] 所述相位测量模块接收所述分频模块送入的1PPS信号，并与锁相模块提供的 Local_pps信号对比，计算出Local_pps信号与1PPS信号之间的相位差；
[0010] 所述加权处理模块接收相位测量模块测得的相位差，对相位差进行权重处理，送 给锁相模块；
[0011] 所述锁相模块根据相位累计值，使用最小二乘法计算得到频率频差，通过接口对 铷钟\晶振进行控制，同时输出Local_10Mhz信号和Local_pps信号；且所述Local_10Mhz 信号还送至所述分频模块，相位测量模块以及加权处理模块，而Local_ppS信号单独送至 相位测量模块。
[0012] 在本发明的一个优选实施例中，还包括一检测单元，用于自动识别参考源是否变 更，并将变更标志送给锁相模块。
[0013] 在本发明的一个优选实施例中，所述锁相模块对变更标志进行判断，若参考源变 更，锁相模块在变更时刻不对铷钟\晶振进行任何操作，也不进行驯服，且当参考变更完成 后，以变更后的相位差值为起点，重新开始使用最小二乘法计算当前铷钟\晶振与参考的 频偏，根据计算得到的频偏值按比例进行调整。
[0014] 在本发明的一个优选实施例中，每路参考源均为独立设置。
[0015] 在本发明的一个优选实施例中，所述相位测量模块的数量与参考源的数量相匹 配。
[0016] 在本发明的一个优选实施例中，所述加权处理对相位差进行权重处理，使用公式 如下
【权利要求】
1. 一种多参考无缝切换锁相装置，其特征在于，包括参考输入模块、分频模块、相位测 量模块、加权处理模块以及锁相模块； 所述参考输入模块由至少两路参考源组成，所述参考源提供不同频率的输入信号； 所述分频模块检测输入信号的有无及信号频率，并生成不同的分频系数，同时将输入 的参考信号分成相应的1PPS信号，送给相位测量模块； 所述相位测量模块接收所述分频模块送入的1PPS信号，并与锁相模块提供的Local_ pps信号对比，计算出Local_pps信号与1PPS信号之间的相位差； 所述加权处理模块接收相位测量模块测得的相位差，对相位差进行权重处理，送给锁 相模块； 所述锁相模块根据相位累计值，使用最小二乘法计算得到频率频差，通过接口对铷钟 \晶振进行控制，同时输出Local_10Mhz信号和Local_pps信号；且所述Local_10Mhz信号 还送至所述分频模块，相位测量模块以及加权处理模块，而Local_pp S信号单独送至相位 测量模块。
2. 根据权利要求1所述的一种多参考无缝切换锁相装置，其特征在于，还包括一检测 单元，用于自动识别参考源是否变更，并将变更标志送给锁相模块。
3. 根据权利要求2所述的一种多参考无缝切换锁相装置，其特征在于，所述锁相模块 对变更标志进行判断，若参考源变更，锁相模块在变更时刻不对铷钟\晶振进行任何操作， 也不进行驯服，且当参考变更完成后，以变更后的相位差值为起点，重新开始使用最小二乘 法计算当前铷钟\晶振与参考的频偏，根据计算得到的频偏值按比例进行调整。
4. 根据权利要求1所述的一种多参考无缝切换锁相装置，其特征在于，每路参考源均 为独立设置。
5. 根据权利要求1所述的一种多参考无缝切换锁相装置，其特征在于，所述相位测量 模块的数量与参考源的数量相匹配。
6. 根据权利要求1所述的一种多参考无缝切换锁相装置，其特征在于，所述加权处理 对相位差进行权重处理，使用公式如下
其中Hi⑴是第i个参考在时刻t的相位差值 Pi是第i个参考的权重； 所述Pi通过ALGOS算法长期计算得到，或者根据所用参考源提供的权重比例手动设 置。
【文档编号】H03L7/08GK104218946SQ201410489874
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】申晓燕 申请人:西安宏泰时频技术有限公司