一种基于卫星导航信号的守时装置和方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115047749A(43)申请公布日2022.09.13(21)申请号202210521900.5(22)申请日2022.05.13(71)申请人南京尤尼泰信息科技有限公司地址210022江苏省南京市秦淮区普天路1号B02幢504室(72)发明人张北江赵陆文(74)专利代理机构广东君龙律师事务所44470专利代理师金永刚(51)Int.Cl.G04R20/02(2013.01)权利要求书2页说明书11页附图4页(54)发明名称一种基于卫星导航信号的守时装置和方法(57)摘要本发明公开了一种基于卫星导航信号的守时装置和方法，该装置包括本地参考源、原子钟、信号接收与源差测量模块、锁相倍频源差测量模块、参数生成模块、可控分频模块；信号接收与源差测量模块接收卫星导航信号，对本地参考信号进行源差测量，得到本地参考信号的源差值，再输入至参数生成模块产生输出频率调整值，输入到可控分频模块产生本地秒脉冲；本地参考信号和原子钟信号均输入到锁相倍频源差测量模块，测量得到视在源差值，也输入至参数生成模块，进一步得到原子钟信号的源差值，据此训练原子钟频率模型。本发明通过引入卫星导航信号来提高本地秒时间的准确度，以及在接收不到卫星导航信号时也可以保持这种高准确度。CN115047749ACN115047749A权利要求书1/2页1.一种基于卫星导航信号的守时装置，其特征在于，包括本地参考源、原子钟、信号接收与源差测量模块、锁相倍频源差测量模块、参数生成模块、可控分频模块；所述本地参考源输出本地参考信号，输入至所述信号接收与源差测量模块，所述信号接收与源差测量模块接收卫星导航信号，对所述本地参考信号进行源差测量，得到本地参考信号的源差值，再输出至所述参数生成模块，所述本地参考信号还输入到所述可控分频模块产生主时钟，所述参数生成模块产生输出频率调整值，对所述主时钟进行分频产生秒脉冲信号；所述本地参考信号和原子钟产生的原子钟信号分别输入到所述锁相倍频源差测量模块，测量得到与所述原子钟信号相关的视在源差值，也输出至所述参数生成模块，进一步利用所述本地参考信号的源差值，对所述视在源差值进行修正，得到所述原子钟信号的源差值，据此训练当前使用的原子钟频率模型。2.根据权利要求1所述的基于卫星导航信号的守时装置，其特征在于，在信号接收与源差测量模块不能够正常接收卫星导航信号时，所述参数生成模块通过之前训练的原子钟频率模型，预测后续的原子钟信号的源差预测值所述锁相倍频源差测量模块实时输出以本地参考信号为基准对所述原子钟信号测量得到的视在源差值所述参数生成模块计算得到本地参考信号的源差预测值并利用本地参考信号的源差预测值生成所述可控分频模块所需的频率调整值。3.根据权利要求2所述的基于卫星导航信号的守时装置，其特征在于，所述信号接收与源差测量模块包括变频子模块、解调子模块和源差计算模块，所述变频子模块基于所述本地参考信号的实际频率值f'0,进行倍频后的本地载波信号的实际频率值fc'＝Mf0'，其中M表示倍频值，对输入的卫星导航信号fsz进行下变频处理，得到低中频信号输入到解调子模块，并且所述变频子模块还输出载波频差Δfc'，所述解调子模块利用所述本地载波信号进行载波环路跟踪解调获得解调信息，并且所述解调子模块还输出跟踪频差Δfc”，所述载波频差和跟踪频差相加Δfc'+Δfc”＝fc'‑fsz，再由源差计算模块计算得到本地参考信号的源差值其中，f0表示本地参考源的标称频率，f0'＝fc'/M＝(Δfc'+Δfc”+fsz)/M。4.根据权利要求3所述的基于卫星导航信号的守时装置，其特征在于，所述可控分频模块包括第一加法器和延时寄存器，来自所述参数生成模块的频率调整值输入到所述第一加法器，并且与延时寄存器存储的累积值进行周期累加，并且在累加到一个秒周期后，第一加法器对输入的频率调整值进行更新，并继续进行累加，所述第一加法器还级联有用于检测输出波形边沿转换的边沿检测器，所述边沿检测器输出所述秒脉冲信号。5.根据权利要求4所述的基于卫星导航信号的守时装置，其特征在于，所述参数生成模块得到本地参考信号的源差值本地参考信号的实际频率值在所述可控分频模块中经过K倍频后，产生主时钟的实际频率是Kf'0，当产生一个周期为Tx的周期脉冲N输出，则所述参数生成模块对应计算得到频率调整值为2/Kf'0Tx，N表示DDS的相位累加器的字长。6.根据权利要求5所述的基于卫星导航信号的守时装置，其特征在于，还包括可控延时2CN115047749A权利要求书2/2页模块，所述可控分频模块向所述可控延时模块输出本地秒脉冲和相位差，所述可控延时模块利用所述相位差，延时调控本地秒脉冲与卫星时一致并输出。7.根据权利要求6所述的基于卫星导航信号的