一种基于北斗基带的自适应系统时钟稳定系统的制作方法

本发明属于信息处理，特别涉及一种基于北斗基带的自适应系统时钟稳定系统。

背景技术：

1、北斗系统分为导航和通信两种设备，导航设备类似于gps，用于定位和导航功能，通信设备则独立于gps，主要用于用户之间的通信，随着电子信息产业的不断发展，北斗三号通信的应用广泛，在北斗三号通信中，发送频率的稳定度是影响收发成功率的重要性能指标。

2、然而，现有技术中通信设备在发送信息时容易发热，导致晶振频率的短期偏差，具体来说，在设备发送完成后，该时钟频率的偏差会随着设备温度降低而恢复，但在发送的几个毫秒过程中，时钟频率会因设备温度的变化而出现剧烈的抖动，这进一步导致了载波信号频率的不稳定。

技术实现思路

1、（一）要解决的技术问题

2、针对上述现有技术技术的不足，本发明提供一种基于北斗基带的自适应系统时钟稳定系统，以提高载波信号频率的稳定度，进而可以解决通信设备发热导致的频率偏差问题，从而提高北斗三号通信的可靠性和稳定性。

3、（二）技术方案

4、本发明通过如下技术方案实现：本发明提出了一种基于北斗基带的自适应系统时钟稳定系统，包括有北斗基带、压控晶体振荡器、锁相环频率综合器、发送信号调制器、功分合路器、功率放大器、天线、下变频器、低通滤波器、adc采样器、扩充点数傅里叶变换器fft、峰值检测器、误差计算器和dac控制器；北斗基带输出扩频信号；北斗基带与发送信号调制器连接；发送信号调制器与功分合路器连接；功分合路器与功率放大器连接；功率放大器与天线连接；功分合路器与下变频器连接；下变频器与低通滤波器连接；低通滤波器与adc采样器连接；adc采样器与扩充点数傅里叶变换器fft连接；扩充点数傅里叶变换器fft与峰值检测器连接；峰值检测器与误差计算器连接；误差计算器与dac控制器连接；dac控制器与压控晶体振荡器连接；压控晶体振荡器与锁相环频率综合器连接；锁相环频率综合器与发送信号调制器连接；锁相环频率综合器与下变频器连接；

5、其中，

6、压控晶体振荡器为10mhz频率，0.5ppm精度作为锁相环频率综合器的参考基准时钟；

7、锁相环频率综合器分别合成1614mhz和1610mhz两路高频载波信号：1614mhz载波作为发送信号调制器的载波输入；

8、1610mhz载波经过1ms相位延时电路后作为下变频器的载波输入；

9、发送信号调制器与扩频信号进行二进制相移键控bpsk调制，调制为1614±4mhz的已调信号；

10、已调信号经过功分合路器，一路与功放连接作为天线对外发送的信号，另一路作为下变频器的输入的信号；

11、下变频器和低通滤波器把输入的信号经过1610mhz的本振进行下变频，把1614±4mhz的已调信号下变频为0~8mhz的低频信号；

12、adc采样器按照16mhz频率把0~8mhz的低频信号进行采样，并把采样结果送到扩充点数傅里叶变换器fft；

13、adc采样器采样的结果按1ms进行分组，每组数据分别进行补零扩充，扩充为原数据的1000倍，而后扩充点数傅里叶变换器fft对扩充后的数据傅里叶变换，得到频率分辨率为1hz的频谱数据；

14、峰值检测器对对扩充后的数据傅里叶变换结果进行峰值检测，每1ms出一个结果，确定当前ms数据信号的中心频率值；

15、误差计算器计算当前毫秒与前一毫秒的中心频率误差值，并输出控制信号给dac控制器；

16、dac控制器输出控制电压给压控晶体振荡器，调整压控晶体振荡器的输出频率值。

17、优选地，所述误差计算器计算当前毫秒与前一毫秒的中心频率误差值，并输出控制信号给dac控制器后，即经过误差补充后的dac控制电压vnew计算公式为：

18、vnew=vold+δf/晶振标称频率×每伏特电压控制频率变化范围；

19、晶振标称频率和每伏特电压控制频率变化范围均为晶振固有参数，在晶振选型时一般由晶振规格书给出，vold是前一毫秒的dac控制器的控制电压；

20、δf=中心频率误差值/1614mhz×10mh。

21、（三）有益效果

22、本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

23、1、本发明通过将adc采样的数据按1ms进行分组，每组数据分别进行补零扩充，扩充为原数据的1000倍，而后对扩充后的数据进行fft变换，得到频率分辨率为1hz的频谱数据，来满足北斗三号系统对发送频率稳定度为1hz的要求；且通过系统环路的循环控制，实现整个通信过程中，每1ms的发送信号之间的频率误差都小于目标值1hz，实现载波频率的高度稳定。

24、2、本发明应用在北斗通信系统中，并没有外部标准的参考时钟或者射频信号输入，而是通过与自身系统的信号中前1ms和后1ms的采样值进行对比分析，从而减少自身系统在短时间内的频率变化范围。

技术特征：

1.一种基于北斗基带的自适应系统时钟稳定系统，其特征在于：

2.根据权利要求所述的一种基于北斗基带的自适应系统时钟稳定系统，其特征在于：

技术总结
本发明属于信息处理技术领域，特别涉及一种基于北斗基带的自适应系统时钟稳定系统，包括有北斗基带，北斗基带输出扩频信号，还包括有压控晶体振荡器、锁相环频率综合器、发送信号调制器、功分合路器、功率放大器、天线、下变频器、低通滤波器、ADC采样器、扩充点数傅里叶变换器FFT、峰值检测器等。本发明通过将ADC采样的数据按1ms进行分组，每组数据分别进行补零扩充，扩充为原数据的1000倍，而后对扩充后的数据进行FFT变换，得到频率分辨率为1Hz的频谱数据，来满足北斗三号系统对发送频率稳定度为1Hz的要求；且通过系统环路的循环控制，实现整个通信过程中，每1ms的发送信号之间的频率误差都小于目标值1Hz，实现载波频率的高度稳定。

技术研发人员：林仁杰,张勇鹏,杨华炜,沈少阳
受保护的技术使用者：福建福大北斗通信科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4