一种oscpps修正方法与装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种晶振秒脉冲(OSCPPS)温度输出的实现方法，即修正方法。
【背景技术】
[0002]随着智能变电站的发展，对时钟同步装置输出时钟的稳定性和可靠性提出了更高的要求，设计规范中要求秒脉冲的输出跳变不超过0.1 μ s的。原有仅靠卫星授时得到的基准信号而直接提供输出时钟的方案是不可靠的，因为在增加为多路基准信号输入后，时钟源切换过程中会存在着不可控性，直接将失步基准源切换为同步基准源，极有可能造成输出时钟的异常抖动；守时状态下，精度要求< I μ s/h，长时间守时后重新同步，若直接切换为外部授时信号，则输出跳变很有可能会超过0.1 μ So因此，需要在时钟同步装置中增加一种消除抖动平稳过渡的功能，来保证秒脉冲的稳定可靠输出。
[0003]FPGA时钟频率高，内部延时小，运行速度快，全部控制逻辑由硬件完成，这些特点保证了逻辑实现的实时性和稳定性，较微处理器芯片精度更高，实时性也更强。恒温晶振的典型阿伦方差值一般都在10_9数量级，有很高的频率稳定度，并且工作频率在内部温度上升到一定范围内，几乎是稳定不变的，所以通过其分频得到的晶振秒脉冲(OSCPPS)的随机误差也会很小，另外在FPGA内部倍频为百兆频率，也保证了纳秒级别的精度。但考察的时间愈长，晶振秒脉冲的累计误差就会愈大。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种OSCPPS修正方法与装置，用以解决OSCPPS累计误差大的问题。
[0005]为实现上述目的，本发明的方案包括:
[0006]一种OSCPPS修正方法，步骤如下:
[0007]I)取得OSCPPS当前上升沿时标Tlci和GPSPPS当前上升沿时标Τ2 °；0SCPPS的秒脉冲间隔为ΔΤ1，GPSPPS的秒脉冲间隔为ΔΤ2 ；
[0008]2)在GPSPPS有效的情况下，判断OSCPPS是否超前GPSPPS ；
[0009]3)计算确定下一秒脉冲输出时刻Tl1= 11°+八1'1，若050??5超前6?5??5，则ΔΤ1增加设定时间ω ;若OSCPPS滞后GPSPPS，则Δ TI减少设定时间ω ;若同相位，则判断OSCPPS与GPSPPS的步长是否一致；若一致，则Δ Tl增加设定时间ω，若不一致，则Λ Tl减少设定时间ω。将OSCPPS和GPSPPS映射到同一个坐标轴上以取得对应时标。
[0010]通过判断OSCPPS与GPSPPS的相位差θ =Τ2-Τ1来判断OSCPPS是否超前GPSPPS。
[0011]OSCPPS的秒脉冲间隔为ATUOSCPPS与GPSPPS的相位差Θ、设定时间ω以数值计数。
[0012]设α = I ΔΤ2-ΔΤ1|, α为Λ Tl与ΔΤ2之差的绝对值，当α小于设定值时则判断OSCPPS与GPSPPS同步长，否则，不同步长。
[0013]一种OSCPPS修正装置，包括:
[0014]I)用于取得OSCPPS当前上升沿时标Tlci和GPSPPS当前上升沿时标T2 °的模块；OSCPPS的秒脉冲间隔为ΔΤ1，GPSPPS的秒脉冲间隔为Δ T2 ；
[0015]2)用于在GPSPPS有效的情况下，判断OSCPPS是否超前GPSPPS的模块；
[0016]3)用于计算确定下一秒脉冲输出时刻Tl1= Tl °+ΔΤ1的模块，若OSCPPS超前GPSPPS，则Δ Tl增加设定时间ω ;若OSCPPS滞后GPSPPS，则Δ Tl减少设定时间ω ;若同相位，则判断OSCPPS与GPSPPS的步长是否一致；若一致，则Δ Tl增加设定时间ω，若不一致，则Λ Tl减少设定时间ω。将OSCPPS和GPSPPS映射到同一个坐标轴上以取得对应时标。
[0017]通过判断OSCPPS与GPSPPS的相位差θ = Τ2-Τ1来判断OSCPPS是否超前GPSPPS。
[0018]OSCPPS的秒脉冲间隔为ATUOSCPPS与GPSPPS的相位差Θ、设定时间ω以数值计数。
[0019]设α = I ΔΤ2-ΔΤ1|, α为Λ Tl与ΔΤ2之差的绝对值，当α小于设定值时则判断OSCPPS与GPSPPS同步长，否则，不同步长。
[0020]GPS授时模块输出的基准信号(GPS秒脉冲即GPSPPS)与协调世界时间(UTC)基准存在一定的随机误差，且该误差服从正态分布，即可认为在一定时间范围内，秒脉冲的间隔是稳定的，精度是较高的。因此，GPS秒脉冲虽存在一定的随机误差，但在一定时间范围内，其累计误差几乎为O。由于GPSPPS的累计误差较小，而OSCPPS的随机误差较小，因此可以参考GPSPPS对OSCPPS的累计误差进行修正。所以，本发明实时比较GPSPPS与OSCPPS的相位差，在FPGA内部通过缓慢地增加或者减少晶振秒脉冲间隔计数的方法来实现对OSCPPS的修正，最终达到OSCPPS跟随GPSPPS稳定输出的目的。
【附图说明】
[0021 ] 图1是OSCPPS超前GPSPPS示意图；
[0022]图2是OSCPPS滞后GPSPPS示意图；
[0023]图3是OSC输出间隔实时调整流程图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
[0025]本发明的修正方法基本方案为:一种OSCPPS修正方法，步骤如下:
[0026]I)取得OSCPPS当前上升沿时标Tlci和GPSPPS当前上升沿时标T2 °；0SCPPS的秒脉冲间隔为ΔΤ1，GPSPPS的秒脉冲间隔为ΔΤ2 ；
[0027]2)在GPSPPS有效的情况下，判断OSCPPS是否超前GPSPPS ；
[0028]3)计算确定下一秒脉冲输出时刻Tl1= 11°+八1'1，若050??5超前6?5??5，则ΔΤ1增加设定时间ω ;若OSCPPS滞后GPSPPS，则Δ TI减少设定时间ω ;若同相位，则判断OSCPPS与GPSPPS的步长是否一致；若一致，则Δ Tl增加设定时间ω，若不一致，则Λ Tl减少设定时间ω。
[0029]本发明的基本方案中，秒脉冲修正的实质是相位调整与频率调整。相位调整，是参考秒脉冲之间时标差的数学关系来调整相位；频率调整，是参考秒脉冲间隔的大小关系来调整频率。由于在计算机程序中，时间都以计数值来表示，所以调整的最终手段都是一致的，都是增加或者减少输出秒脉冲的计数间隔，且每次只增加或者减少若干个单位(纳秒级)，若干计数单位对应上述设定时间ω。在获得了相位差和频率差两个关键差数之后，调整下一秒输出的间隔，使其在预想的时刻输出。
[0030]下面给出一种具体的实施方式，各种设定参数会被具体赋值，如ω