一种同步比对装置及参数计算方法与流程

本发明涉及无线设备同步，具体涉及一种同步比对装置及参数计算方法。

背景技术：

1、异地时间同步技术采用的原理基本都是以双向传输测距方式实现，信号的传输方式主要为有线和无线两种。常见的有线传输比对方式，如在移动网络等广泛应用的网络授时；有线方式一般只能应用在固定的网络范围内，区域固定，需要进行布线(网线或光纤)，具有局限性。无线方式主要有卫星共视和微波共视，近几年来，卫星共视、微波共视等时间传递同步技术得到了广泛应用。

2、但是卫星信号在战时或一些复杂环境下，因卫星信号特点，容易被干扰而失去服务能力，或者卫星系统直接被干扰掉，则武器系统失去了获取时间同步的能力。

3、微波共视因其通信频率自己可定制，采用通视传播，在一定距离范围内，是一种有效的时间同步方式。在协调作战系统内，可以实现精准时间同步，不易被人为干扰而导到工作失效。微波共视采用宽带扩频体制，建立高抗干扰、隐蔽通信的无线时间传递链路，结合抗干扰数据处理算法提高系统的抗干扰能力，可不依赖卫星系统而独立工作，提高了系统的工作能力。在采用微波无线方式下，改进以往的连续比对方式及组网工作模式，采用异步“点名”式测量，占用时隙少，降低的干扰机率，节省系统通信时隙，特别试用雷达系统通信带宽和时隙紧张的应用场景。如何搭建一种基于微波共视的同步比对装置以降低同步比对过程中的干扰机率及通信时隙，获取精确地设备发送定时时刻及同步设备信号接收时刻，亟待解决。

技术实现思路

1、针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种同步比对装置及参数计算方法，以解决现有的时间同步方法干扰机率和通信时隙高的问题。

2、第一方面，本发明提供的一种同步比对装置，所述同步比对装置设置于待同步的基准设备和同步设备中，所述基准设备和所述同步设备之间通过无线链路通信，所述同步比对装置包括射频收发通道单元和基带信号处理单元，

3、所述射频收发通道单元用于为基准设备和同步设备提供上行和下行通信信道，并为所述基带信号处理单元提供需求工作时钟和需求中频信号；

4、所述基带信号处理单元用于根据接收到的本地测量信号和对方测量信号，获取钟差和钟漂，并基于钟差和钟漂进行时针同步。

5、可选地，所述射频收发通道单元包括发射变频子单元、接收变频子单元和频综，所述发射变频子单元和所述接收变频子单元用于实现通信天线和基带信号处理单元的通信。

6、可选地，所述基带信号处理单元包括调制解调子单元，所述调制解调子单元用于将接收到的本地测量信号和对方测量信号分别进行调制和解调。

7、可选地，所述调制解调子单元包括解调处理模块，所述解调处理模块用于处理所述对方测量信号，包括：

8、伪码发生器子模块，用于生成伪码序列；

9、捕获子模块，用于根据所述伪码序列获取跟踪起始时间；

10、跟踪子模块，用于基于所述捕获子模块，实现载波同步和伪码同步；

11、判决子模块，用于对所述跟踪子模块的同步结果进行判决；

12、同步子模块，用于在数据进行译码前进行量化和缓存，并给出缓存完成标识；

13、ldpc译码子模块，用于根据所述判决子模块的软判决数据，在检测到所述同步子模块的缓存完成标识后进行译码。

14、可选地，所述同步子模块在4个状态中切换，分别为复位状态、搜索状态、同步状态和失步保护状态。

15、可选地，所述基带信号处理单元还包括双向时间比对子单元，用于接收所述调制解调子单元输入的本地测量观测量与待比对设备测量的观测量，解算相对距离、速度、钟差、钟漂。

16、可选地，所述调制解调子单元还包括调制处理模块，所述调制处理模块用于处理所述本地测量信号，包括：

17、ldpc编码子模块，用于将本地测量信号和编码矩阵进行运算以形成编码信号；

18、扩频-调制子模块，用于对编码信号完成两级调制，形成中频输出信号。

19、可选地，所述基带信号处理单元还包括钟差解算子模块，所述钟差解算子模块用于解算出钟差和钟漂。

20、第二方面，本发明提供的一种同步比对的参数计算方法，基于第一方面任一种可能实现方式的同步比对装置，包括：

21、基准设备和同步设备分别以自身时钟为基准发射前向测距信号和反向测距信号；

22、获取前向测距信号帧同步与反向测距信号的帧同步之间的基准设备时延t1和同步设备时延t2；其中，基准设备时延t1＝2++1+δt，同步设备时延t2＝1++2-δt，t1为基准设备的发射设备时延，t2为同步设备的发射设备时延，r1为基准设备的接收设备时延，r2为同步设备的接收设备时延，δt为同步设备与基准设备间的钟差；

23、获取基准设备和同步设备间的真实距离d和钟差δt；其中，真实距离钟差t12和t21分别为基准设备到同步设备及同步设备到基准设备的单向传播时延。

24、采用上述技术方案，本申请具有如下有益效果：

25、本发明基于无线微波链路建立基准设备和同步设备之间的测量链路，硬件实现简单，误差结果计算时间快，通过无线微波链路实现测量链路的建立，应用灵活且适用性强，对硬件资源和使用环境要求低；本发明采用组网工作模式和测量方法，在短时间内即可实现测量结果的计算，对系统工作时隙占用小，系统资源利用率高。

技术特征：

1.一种同步比对装置，所述同步比对装置设置于待同步的基准设备和同步设备中，所述基准设备和所述同步设备之间通过无线链路通信，其特征在于，所述同步比对装置包括射频收发通道单元和基带信号处理单元，

2.根据权利要求1所述的同步比对装置，其特征在于，所述射频收发通道单元包括发射变频子单元、接收变频子单元和频综，所述发射变频子单元和所述接收变频子单元用于实现通信天线和基带信号处理单元的通信。

3.根据权利要求1所述的同步比对装置，其特征在于，所述基带信号处理单元包括调制解调子单元，所述调制解调子单元用于将接收到的本地测量信号和对方测量信号分别进行调制和解调。

4.根据权利要求3所述的同步比对装置，其特征在于，所述调制解调子单元包括解调处理模块，所述解调处理模块用于处理所述对方测量信号，包括：

5.根据权利要求4所述的同步比对装置，其特征在于，所述同步子模块在4个状态中切换，分别为复位状态、搜索状态、同步状态和失步保护状态。

6.根据权利要求3所述的同步比对装置，其特征在于，所述基带信号处理单元还包括双向时间比对子单元，用于接收所述调制解调子单元输入的本地测量观测量与待比对设备测量的观测量，解算相对距离、速度、钟差、钟漂。

7.根据权利要求3所述的同步比对装置，其特征在于，所述调制解调子单元还包括调制处理模块，所述调制处理模块用于处理所述本地测量信号，包括：

8.根据权利要求3所述的同步比对装置，其特征在于，所述基带信号处理单元还包括钟差解算子模块，所述钟差解算子模块用于解算出钟差和钟漂。

9.一种同步比对的参数计算方法，基于权利要求1-8任一所述的同步比对装置，其特征在于，包括：

技术总结
本发明属于无线设备同步技术领域，提供了一种同步比对装置及参数计算方法，所述同步比对装置设置于待同步的基准设备和同步设备中，所述基准设备和所述同步设备之间通过无线链路通信，所述同步比对装置包括射频收发通道单元和基带信号处理单元，所述射频收发通道单元用于为基准设备和同步设备提供上行和下行通信信道，并为所述基带信号处理单元提供需求工作时钟和需求中频信号；所述基带信号处理单元用于根据接收到的本地测量信号和对方测量信号，获取钟差和钟漂，并基于钟差和钟漂进行时针同步。本发明提供的同步比对装置及参数计算方法，基于基准设备和同步设备的双向数据获取以算钟差和钟漂，降低了设备之间的时延。

技术研发人员：闫双山,石洋,季静,符友,王红敏,朱文超,金小青,邢丽宇
受保护的技术使用者：中电科技扬州宝军电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12