CN104407510B - 一种授时的方法和装置 - Google Patents
一种授时的方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104407510B CN104407510B CN201410652412.3A CN201410652412A CN104407510B CN 104407510 B CN104407510 B CN 104407510B CN 201410652412 A CN201410652412 A CN 201410652412A CN 104407510 B CN104407510 B CN 104407510B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mrow
- signal
- frequency
- frequency values
- msub
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000010606 normalization Methods 0.000 claims abstract description 90
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N ferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 25
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 14
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 claims description 6
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 claims description 6
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04R—RADIO-CONTROLLED TIME-PIECES
- G04R20/00—Setting the time according to the time information carried or implied by the radio signal
- G04R20/02—Setting the time according to the time information carried or implied by the radio signal the radio signal being sent by a satellite, e.g. GPS
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04R—RADIO-CONTROLLED TIME-PIECES
- G04R40/00—Correcting the clock frequency
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
- Electric Clocks (AREA)
Abstract
本发明公开了一种授时的方法和装置，属于授时技术领域。所述方法包括：以参考信号为时基信号，分别将多个本地时钟的输出信号归一化为统一频率值的信号；分别确定各个归一化后的信号的若干个频率值；分别根据所述若干个频率值，计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度；选择频率稳定度最小的所述本地时钟进行授时。本发明通过以参考信号为时基信号，分别将多个本地时钟的输出信号归一化为统一频率值的信号，分别确定各个归一化后的信号的若干个频率值，分别根据若干个频率值，计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度，并选择频率稳定度最小的本地时钟进行授时，授时的准确度和稳定度均较好。
Description
技术领域
本发明涉及授时技术领域，特别涉及一种授时的方法和装置。
背景技术
时间作为一个基本的物理量，其基准所能达到的准确度和稳定度直接关系着一个国家基础科学研究、国民经济稳定运行和国防建设的各个方面。由于时间基准的数量是有限的，因而各个国家在研制高精度时间频率源的同时，也不断加强授时技术的研究。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明实施例提供了一种授时的方法和装置。所述技术方案如下：
一方面，本发明实施例提供了一种授时的方法，所述方法包括：
以参考信号为时基信号，分别将多个本地时钟的输出信号归一化为统一频率值的信号；
分别确定各个归一化后的信号的若干个频率值；
分别根据所述若干个频率值，计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度；
选择频率稳定度最小的所述本地时钟进行授时；
所述以参考信号为时基信号，分别将多个本地时钟的输出信号归一化为同一频率值的信号，包括：
分别按照预定的分频值对多个本地时钟的输出信号进行分频；
分别以参考信号为时基信号，测量各个分频后的信号的频率值；
分别根据所述各个分频后的信号的频率值，确定所述多个本地时钟的输出信号归一化为所述统一频率值的信号的分频值；
分别按照所述多个本地时钟的输出信号归一化为所述统一频率值的信号的分频值，对所述多个本地时钟的输出信号进行分频。
在本发明一种可能的实现方式中，所述分别确定各个归一化后的信号的若干个频率值，包括：
获取卫星信号；
分别依次以卫星信号的一个高电平开始后各个归一化后的信号的第一个脉冲的上升沿为起点，所述高电平结束后各个归一化后的信号的第一个脉冲的上升沿为终点，确定各个归一化后的信号的脉冲数和参考信号的脉冲数；
分别根据依次确定的各个所述归一化后的信号的脉冲数和所述参考信号的脉冲数，计算各个归一化后的信号的若干个频率值。
在本发明又一种可能的实现方式中，所述分别根据所述若干个频率值，计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度，包括：
按照如下公式(1)-(4)计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度：
Yi,2j＝Xi,2j-Xi,2j-1 (1)；
Zi,2j＝Yi,2j-bi*Xi,2j (3)；
其中，Xi,2j为第i个本地时钟归一化后的信号的第2j个频率值，Yi,2j为第i个本地时钟归一化后的信号的相邻两个频率值的差值，i＝1，2，…，N，N为本地时钟的个数，j＝1，2，…，M，M为归一化后的信号的频率值的个数的一半，为第i个本地时钟归一化后的信号的所有频率值的平均值，为第i个本地时钟归一化后的信号的所有相邻两个频率值的差值的平均值，bi为采用一次曲线拟合第i个本地时钟归一化后的信号的所有相邻两个频率值的差值与第i个本地时钟归一化后的信号的所有频率值时得到的漂移，Zi,2j为采用一次曲线拟合第i个本地时钟归一化后的信号的所有相邻两个频率值的差值与第i个本地时钟归一化后的信号的所有频率值时得到的对应Xi,2j的修正值，σi为第i个本地时钟的频率稳定度。
可选地，所述按照如下公式(1)-(4)计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度，包括：
当所需确定的频率稳定度针对的频率为所述卫星信号的频率的N分之一时，计算所述若干个频率值中每N个频率值的平均值；
将所述平均值代替所述若干个频率值代入公式(1)-(4)计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度。
另一方面，本发明实施例提供了一种授时的装置，所述装置包括：
归一化模块，用于以参考信号为时基信号，分别将多个本地时钟的输出信号归一化为统一频率值的信号；
频率值确定模块，用于分别确定各个归一化后的信号的若干个频率值；
稳定度确定模块，用于分别根据所述若干个频率值，计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度；
选择模块，用于选择频率稳定度最小的所述本地时钟进行授时；
所述归一化模块包括：
第一直接数字式频率合成器DDS，用于分别按照预定的分频值对多个本地时钟的输出信号进行分频；
走时计数器，用于分别以参考信号为时基信号，测量各个分频后的信号的频率值；
第一单片机，用于分别根据所述各个分频后的信号的频率值，确定所述多个本地时钟的输出信号归一化为所述统一频率值的信号的分频值；
第二DDS，用于分别按照所述多个本地时钟的输出信号归一化为所述统一频率值的信号的分频值，对所述多个本地时钟的输出信号进行分频。
在本发明一种可能的实现方式中，所述频率值确定模块包括：
获取单元，用于获取卫星信号；
计数器，用于分别依次以卫星信号的一个高电平开始后各个归一化后的信号的第一个脉冲的上升沿为起点，所述高电平结束后各个归一化后的信号的第一个脉冲的上升沿为终点，确定各个归一化后的信号的脉冲数和参考信号的脉冲数；
第二单片机，用于分别根据依次确定的各个所述归一化后的信号的脉冲数和所述参考信号的脉冲数，计算各个归一化后的信号的若干个频率值。
在本发明又一种可能的实现方式中，所述稳定度确定模块包括：
计算单元，用于按照如下公式(1)-(4)计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度：
Yi,2j＝Xi,2j-Xi,2j-1 (1)；
Zi,2j＝Yi,2j-bi*Xi,2j (3)；
其中，Xi,2j为第i个本地时钟归一化后的信号的第2j个频率值，Yi,2j为第i个本地时钟归一化后的信号的相邻两个频率值的差值，i＝1，2，…，N，N为本地时钟的个数，j＝1，2，…，M，M为归一化后的信号的频率值的个数的一半，为第i个本地时钟归一化后的信号的所有频率值的平均值，为第i个本地时钟归一化后的信号的所有相邻两个频率值的差值的平均值，bi为采用一次曲线拟合第i个本地时钟归一化后的信号的所有相邻两个频率值的差值与第i个本地时钟归一化后的信号的所有频率值时得到的漂移，Zi,2j为采用一次曲线拟合第i个本地时钟归一化后的信号的所有相邻两个频率值的差值与第i个本地时钟归一化后的信号的所有频率值时得到的对应Xi,2j的修正值，σi为第i个本地时钟的频率稳定度。
可选地，所述计算单元包括：
第一计算子单元，用于当所需确定的频率稳定度针对的频率为所述卫星信号的频率的N分之一时，计算所述若干个频率值中每N个频率值的平均值；
第二计算子单元，用于将所述平均值代替所述若干个频率值代入公式(1)-(4)计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
通过以参考信号为时基信号，分别将多个本地时钟的输出信号归一化为统一频率值的信号，分别确定各个归一化后的信号的若干个频率值，分别根据若干个频率值，计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度，并选择频率稳定度最小的本地时钟进行授时，授时的准确度和稳定度均较好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种授时的方法的流程图；
图2是本发明实施例一提供的计数开始和结束的示意图；
图3是本发明实施例二提供的一种授时的装置的结构示意图；
图4是本发明实施例二提供的归一化模块的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
实施例一
本发明实施例提供了一种授时的方法，参见图1，该方法包括：
步骤101：以参考信号为时基信号，分别将多个本地时钟的输出信号归一化为统一频率值的信号。
在实际应用中，参考信号一般为高频稳定信号，如频率为10MHz的信号。
基于备用等因素，授时设备一般设有多个本地时钟作为待选的授时时钟，每个本地时钟都独自输出某一频率的频率信号(即本地时钟的输出信号)，选出的本地时钟输出的频率信号即为授时设备的授时信号。在选出的本地时钟向待授时设备输出频率信号(如一秒钟一个脉冲的信号)之后，待授时设备以该频率信号为基准，与本地频率信号进行对比(如检测相位差，此为现有技术，在此不再详述)，对本地频率信号的频率进行修正。
由于各个本地时钟输出的频率信号的频率、频率稳定度等方面存在差异，因此需要将各个本地时钟输出的频率信号进行归一化，并在归一化之后选择频率稳定度最小的本地时钟进行授时。
在本实施例的一种实现方式中，该步骤101可以包括：
分别按照预定的分频值对多个本地时钟的输出信号进行分频；
分别以参考信号为时基信号，测量各个分频后的信号的频率值；
分别根据各个分频后的信号的频率值，确定多个本地时钟的输出信号归一化为统一频率值的信号的分频值；
分别按照多个本地时钟的输出信号归一化为统一频率值的信号的分频值，对多个本地时钟的输出信号进行分频。
步骤102：分别确定各个归一化后的信号的若干个频率值。
在本实施例的另一种实现方式中，该步骤102可以包括：
获取卫星信号；
分别依次以卫星信号的一个高电平开始后各个归一化后的信号的第一个脉冲的上升沿为起点，高电平结束后各个归一化后的信号的第一个脉冲的上升沿为终点，确定各个归一化后的信号的脉冲数和参考信号的脉冲数；
分别根据依次确定的各个归一化后的信号的脉冲数和参考信号的脉冲数，计算各个归一化后的信号的若干个频率值。
在实际应用中，可以通过卫星接收机获取卫星信号。具体地，卫星信号为卫星秒脉冲闸门信号。
针对一个归一化后的信号，授时设备中设有两个计数器，分别确定该归一化后的信号的脉冲数和参考信号的脉冲数。参见图2，在卫星秒脉冲闸门信号(即卫星信号)的高电平到来之后，当该归一化后的信号的第一个脉冲的上升沿到来时，使两个计数器的使能端有效，两个计数器分别对该归一化后的信号和参考信号开始计数。在卫星秒脉冲闸门信号(即卫星信号)的高电平离开之后，当该归一化后的信号的第一个脉冲的上升沿到来时，两个计数器同时关闭。这里使能信号(实际闸门信号)的时间宽度恰好等于该归一化后的信号的完整周期数。
设归一化后的信号的频率为X，参考信号的频率为f0，在闸门时间内，计数器对归一化后信号及参考信号的计数分别为N1，N2，则有：
由此可知，归一化后的信号的频率X与参考信号的频率fo及两计数器的计数值N1，N2有关。另外，由于整个测量的闸门是由卫星信号控制的，所以X的数值也有参考信号与卫星信号的贡献。如果按照图2进行连续采样，即分别针对各个归一化后的信号，按照时间顺序，依次获取各个归一化后的信号在每个卫星信号高电平时获得的频率Xij，其中i＝1，2，…，N，表示Xij属于第i个本地时钟，j＝1，2，…，M，表示Xij属于卫星信号第j个高电平获取的，即第j个频率值。
步骤103：分别根据若干个频率值，计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度。
在本实施例的又一种实现方式中，该步骤103可以包括：
按照如下公式(1)-(4)计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度：
Yi,2j＝Xi,2j-Xi,2j-1 (1)；
Zi,2j＝Yi,2j-bi*Xi,2j (3)；
其中，Xi,2j为第i个本地时钟归一化后的信号的第2j个频率值，Yi,2j为第i个本地时钟归一化后的信号的相邻两个频率值的差值，i＝1，2，…，N，N为本地时钟的个数，j＝1，2，…，M，M为归一化后的信号的频率值的个数的一半，为第i个本地时钟归一化后的信号的所有频率值的平均值，为第i个本地时钟归一化后的信号的所有相邻两个频率值的差值的平均值，bi为采用一次曲线拟合第i个本地时钟归一化后的信号的所有相邻两个频率值的差值与第i个本地时钟的归一化后的信号的所有频率值时得到的漂移，Zi,2j为采用一次曲线拟合第i个本地时钟归一化后的信号的所有相邻两个频率值的差值与第i个本地时钟归一化后的信号的所有频率值时得到的对应Xi,2j的修正值，σi为第i个本地时钟的频率稳定度。
具体地，由于Yi,2j与Xi,2j之间可以用如下的数学模型表示：
Yi,2j＝a+b*Xi,2j+ε；
因此可以通过最小二乘法，采用一次曲线拟合第i个本地时钟归一化后的信号的所有相邻两个频率值的差值与第i个本地时钟的归一化后的信号的所有频率值来求偏移b。
可选地，按照如下公式(1)-(4)计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度，可以包括：
当所需确定的频率稳定度针对的频率为卫星信号的频率的N分之一时，计算若干个频率值中每N个频率值的平均值；
将平均值代替若干个频率值代入公式(1)-(4)计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度。
可以理解地，直接采用公式(1)-(4)计算得到的是频率稳定度针对的频率等于卫星信号的频率时的频率稳定度，因此采样上述方法计算频率稳定度针对其它频率时的频率稳定度。
步骤104：选择频率稳定度最小的本地时钟进行授时。
可以理解地，授时时本地时钟向待授时设备输出频率信号，如一秒钟一个脉冲，待授时设备以该频率信号为基准，与本地频率信号进行对比(如检测相位差，此为现有技术，在此不再详述)，对本地频率信号的频率进行修正。
本发明实施例通过以参考信号为时基信号，分别将多个本地时钟的输出信号归一化为统一频率值的信号，分别确定各个归一化后的信号的若干个频率值，分别根据若干个频率值，计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度，并选择频率稳定度最小的本地时钟进行授时，授时的准确度和稳定度均较好。
实施例二
本发明实施例提供了一种授时的装置，参见图3，该装置包括：
归一化模块201，用于以参考信号为时基信号，分别将多个本地时钟的输出信号归一化为统一频率值的信号；
频率值确定模块202，用于分别确定各个归一化后的信号的若干个频率值；
稳定度确定模块203，用于分别根据若干个频率值，计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度；
选择模块204，用于选择频率稳定度最小的本地时钟进行授时。
在本实施例的一种实现方式中，参见图4，归一化模块201可以包括：
第一直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer，简称DDS)2011，用于分别按照预定的分频值对多个本地时钟的输出信号进行分频；
走时计数器2012，用于分别以参考信号为时基信号，测量各个分频后的信号的频率值；
第一单片机2013，用于分别根据各个分频后的信号的频率值，确定多个本地时钟的输出信号归一化为统一频率值的信号的分频值；
第二DDS 2014，用于分别按照多个本地时钟的输出信号归一化为统一频率值的信号的分频值，对多个本地时钟的输出信号进行分频。
在实际应用中，归一化模块201还可以包括锁存器2015、隔离放大器2016、以及滤波器2017中的一个或多个。锁存器2015对走时计数器2012输出的信号进行取样，隔离放大器2016对输入归一化模块201的信号进行隔离和放大，滤波器2017对归一化模块201输出的信号进行滤波。
由于本地时钟的输出信号的频率通常为上十兆甚至上百兆赫兹(MHz)时，而走时计数器2012对被测频率范围有限制，因此先按照预定的分频值对输出信号进行分频，再以参考信号为时基信号，测量分频后的信号的频率值。统一频率值一般选为1MHz，预定的分频值一般为1/100。
本地时钟的输出信号一路送入第一DDS 2011的外部时钟输入端，作为第一DDS2011工作时的参考时钟。第一DDS 2011的外部通讯端口连接至第一单片机2013。实际选用的第一DDS 2011芯片内部有2个48位频率控制寄存器(F0、F1)。由于本地时钟的输出信号的频率通常会大于1MHz，48位的频率控制寄存器F0全填充1时，第一DDS 2011会有本地时钟的输出信号输出，因此为得到1/100分频后的信号，需要对第一DDS 2011中频率控制寄存器F0设置相应的分频数值，具体计算的方法如下：
其中，D为所需要计算的具体分频数值，fx为本地时钟的输出信号的频率，f为所需要1/100分频后的信号的频率。由于f/fx＝1/100，因此分频数值D＝248×10-2。第一单片机2013根据得到的分频数值D通过串行通讯时序写入第一DDS2011缓存区，经第一DDS 2011得到1/100分频后的信号。
随后，得到的1/100分频后的信号送至走时计数器2012进行粗频率测量(即以参考信号为时基信号，测量分频后的信号的频率值)，第一单片机2013读取锁存器2015对走时计数器2012取样的数值后，记录下此时的频率数值，乘以100后便可得到本地时钟的输出信号的粗频率值F。
本地时钟的输出信号另一路被送至第二DDS 2014的外部时钟输入端，作为第二DDS 2014工作时的参考时钟。同时第二DDS 2014的外部通讯端口连接至第一单片机2013，第一单片机2013按照如下公式计算得到与第二DDS 2014通讯用的分频数值：
其中，F为通过走时计数器2012计数、第一单片机2013运算得到的本地时钟的输出信号的粗频率值，f取1MHz，并通过串行通讯时序将所得的具体分频数值写入第二DDS 2014缓存区，经第二DDS 2014后得到1MHz的频率信号。
在本实施例的另一种实现方式中，频率值确定模块202可以包括：
获取单元，用于获取卫星信号；
计数器，用于分别依次以卫星信号的一个高电平开始后各个归一化后的信号的第一个脉冲的上升沿为起点，高电平结束后各个归一化后的信号的第一个脉冲的上升沿为终点，确定各个归一化后的信号的脉冲数和参考信号的脉冲数；
第二单片机，用于分别根据依次确定的各个归一化后的信号的脉冲数和参考信号的脉冲数，计算各个归一化后的信号的若干个频率值。
在本实施例的又一种实现方式中，稳定度确定模块203可以包括：
计算单元，用于按照公式(1)-(4)计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度。
可选地，计算单元可以包括：
第一计算子单元，用于当所需确定的频率稳定度针对的频率为卫星信号的频率的N分之一时，计算若干个频率值中每N个频率值的平均值；
第二计算子单元，用于将平均值代替若干个频率值代入公式(1)-(4)计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度。
本发明实施例通过以参考信号为时基信号，分别将多个本地时钟的输出信号归一化为统一频率值的信号，分别确定各个归一化后的信号的若干个频率值，分别根据若干个频率值，计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度，并选择频率稳定度最小的本地时钟进行授时，授时的准确度和稳定度均较好。
需要说明的是：上述实施例提供的授时的装置在授时时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的授时的装置与授时的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种授时的方法，其特征在于，所述方法包括：
以参考信号为时基信号，分别将多个本地时钟的输出信号归一化为统一频率值的信号；
分别确定各个归一化后的信号的若干个频率值；
分别根据所述若干个频率值，计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度；
选择频率稳定度最小的所述本地时钟进行授时；
所述以参考信号为时基信号，分别将多个本地时钟的输出信号归一化为同一频率值的信号，包括：
分别按照预定的分频值对多个本地时钟的输出信号进行分频；
分别以参考信号为时基信号，测量各个分频后的信号的频率值；
分别根据所述各个分频后的信号的频率值，确定所述多个本地时钟的输出信号归一化为所述统一频率值的信号的分频值；
分别按照所述多个本地时钟的输出信号归一化为所述统一频率值的信号的分频值，对所述多个本地时钟的输出信号进行分频。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别确定各个归一化后的信号的若干个频率值，包括：
获取卫星信号；
分别依次以卫星信号的一个高电平开始后各个归一化后的信号的第一个脉冲的上升沿为起点，所述高电平结束后各个归一化后的信号的第一个脉冲的上升沿为终点，确定各个归一化后的信号的脉冲数和参考信号的脉冲数；
分别根据依次确定的各个所述归一化后的信号的脉冲数和所述参考信号的脉冲数，计算各个归一化后的信号的若干个频率值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述分别根据所述若干个频率值，计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度，包括：
按照如下公式(1)-(4)计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度：
Yi,2j＝Xi,2j-Xi,2j-1 (1)；
<mrow>
<msub>
<mi>b</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>j</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>M</mi>
</munderover>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>X</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>j</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<mover>
<msub>
<mi>X</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>&OverBar;</mo>
</mover>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>*</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>Y</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>j</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<mover>
<msub>
<mi>Y</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>&OverBar;</mo>
</mover>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
<mrow>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>j</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>M</mi>
</munderover>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>X</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>j</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<mover>
<msub>
<mi>X</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>&OverBar;</mo>
</mover>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
</mrow>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>2</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>;</mo>
</mrow>
Zi,2j＝Yi,2j-bi*Xi,2j (3)；
<mrow>
<msub>
<mi>&sigma;</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<msqrt>
<mrow>
<mfrac>
<mn>1</mn>
<mrow>
<mn>2</mn>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>j</mi>
<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>j</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>M</mi>
<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</munderover>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>Z</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mn>2</mn>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>j</mi>
<mo>+</mo>
<mn>1</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>Z</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mn>2</mn>
<mi>j</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
</mrow>
</msqrt>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>4</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中，Xi,2j为第i个本地时钟归一化后的信号的第2j个频率值，Yi,2j为第i个本地时钟归一化后的信号的相邻两个频率值的差值，i＝1，2，…，N，N为本地时钟的个数，j＝1，2，…，M，M为归一化后的信号的频率值的个数的一半，为第i个本地时钟归一化后的信号的所有频率值的平均值，为第i个本地时钟归一化后的信号的所有相邻两个频率值的差值的平均值，bi为采用一次曲线拟合第i个本地时钟归一化后的信号的所有相邻两个频率值的差值与第i个本地时钟归一化后的信号的所有频率值时得到的漂移，Zi,2j为采用一次曲线拟合第i个本地时钟归一化后的信号的所有相邻两个频率值的差值与第i个本地时钟归一化后的信号的所有频率值时得到的对应Xi,2j的修正值，σi为第i个本地时钟的频率稳定度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述按照如下公式(1)-(4)计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度，包括：
当所需确定的频率稳定度针对的频率为所述卫星信号的频率的N分之一时，计算所述若干个频率值中每N个频率值的平均值；
将所述平均值代替所述若干个频率值代入公式(1)-(4)计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度。
5.一种授时的装置，其特征在于，所述装置包括：
归一化模块，用于以参考信号为时基信号，分别将多个本地时钟的输出信号归一化为统一频率值的信号；
频率值确定模块，用于分别确定各个归一化后的信号的若干个频率值；
稳定度确定模块，用于分别根据所述若干个频率值，计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度；
选择模块，用于选择频率稳定度最小的所述本地时钟进行授时；
所述归一化模块包括：
第一直接数字式频率合成器DDS，用于分别按照预定的分频值对多个本地时钟的输出信号进行分频；
走时计数器，用于分别以参考信号为时基信号，测量各个分频后的信号的频率值；
第一单片机，用于分别根据所述各个分频后的信号的频率值，确定所述多个本地时钟的输出信号归一化为所述统一频率值的信号的分频值；
第二DDS，用于分别按照所述多个本地时钟的输出信号归一化为所述统一频率值的信号的分频值，对所述多个本地时钟的输出信号进行分频。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述频率值确定模块包括：
获取单元，用于获取卫星信号；
计数器，用于分别依次以卫星信号的一个高电平开始后各个归一化后的信号的第一个脉冲的上升沿为起点，所述高电平结束后各个归一化后的信号的第一个脉冲的上升沿为终点，确定各个归一化后的信号的脉冲数和参考信号的脉冲数；
第二单片机，用于分别根据依次确定的各个所述归一化后的信号的脉冲数和所述参考信号的脉冲数，计算各个归一化后的信号的若干个频率值。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述稳定度确定模块包括：
计算单元，用于按照如下公式(1)-(4)计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度：
Yi,2j＝Xi,2j-Xi,2j-1 (1)；
<mrow>
<msub>
<mi>b</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<mfrac>
<mrow>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>j</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>M</mi>
</munderover>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>X</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>j</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<mover>
<msub>
<mi>X</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>&OverBar;</mo>
</mover>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>*</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>Y</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>j</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<mover>
<msub>
<mi>Y</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>&OverBar;</mo>
</mover>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
<mrow>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>j</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mi>M</mi>
</munderover>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>X</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mi>j</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<mover>
<msub>
<mi>X</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>&OverBar;</mo>
</mover>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
</mrow>
</mfrac>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>2</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>;</mo>
</mrow>
Zi,2j＝Yi,2j-bi*Xi,2j (3)；
<mrow>
<msub>
<mi>&sigma;</mi>
<mi>i</mi>
</msub>
<mo>=</mo>
<msqrt>
<mrow>
<mfrac>
<mn>1</mn>
<mrow>
<mn>2</mn>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>j</mi>
<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</mfrac>
<mo>*</mo>
<munderover>
<mo>&Sigma;</mo>
<mrow>
<mi>j</mi>
<mo>=</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
<mrow>
<mi>M</mi>
<mo>-</mo>
<mn>1</mn>
</mrow>
</munderover>
<msup>
<mrow>
<mo>(</mo>
<msub>
<mi>Z</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mn>2</mn>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mi>j</mi>
<mo>+</mo>
<mn>1</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
</mrow>
</msub>
<mo>-</mo>
<msub>
<mi>Z</mi>
<mrow>
<mi>i</mi>
<mo>,</mo>
<mn>2</mn>
<mi>j</mi>
</mrow>
</msub>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mn>2</mn>
</msup>
</mrow>
</msqrt>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mo>-</mo>
<mrow>
<mo>(</mo>
<mn>4</mn>
<mo>)</mo>
</mrow>
<mo>;</mo>
</mrow>
其中，Xi,2j为第i个本地时钟归一化后的信号的第2j个频率值，Yi,2j为第i个本地时钟归一化后的信号的相邻两个频率值的差值，i＝1，2，…，N，N为本地时钟的个数，j＝1，2，…，M，M为归一化后的信号的频率值的个数的一半，为第i个本地时钟归一化后的信号的所有频率值的平均值，为第i个本地时钟归一化后的信号的所有相邻两个频率值的差值的平均值，bi为采用一次曲线拟合第i个本地时钟归一化后的信号的所有相邻两个频率值的差值与第i个本地时钟归一化后的信号的所有频率值时得到的漂移，Zi,2j为采用一次曲线拟合第i个本地时钟归一化后的信号的所有相邻两个频率值的差值与第i个本地时钟归一化后的信号的所有频率值时得到的对应Xi,2j的修正值，σi为第i个本地时钟的频率稳定度。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述计算单元包括：
第一计算子单元，用于当所需确定的频率稳定度针对的频率为所述卫星信号的频率的N分之一时，计算所述若干个频率值中每N个频率值的平均值；
第二计算子单元，用于将所述平均值代替所述若干个频率值代入公式(1)-(4)计算若干个频率值对应的本地时钟的频率稳定度。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410652412.3A CN104407510B (zh) | 2014-11-17 | 2014-11-17 | 一种授时的方法和装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201410652412.3A CN104407510B (zh) | 2014-11-17 | 2014-11-17 | 一种授时的方法和装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN104407510A CN104407510A (zh) | 2015-03-11 |
| CN104407510B true CN104407510B (zh) | 2017-12-15 |
Family
ID=52645150
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201410652412.3A Expired - Fee Related CN104407510B (zh) | 2014-11-17 | 2014-11-17 | 一种授时的方法和装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN104407510B (zh) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106597096B (zh) * | 2016-12-02 | 2019-07-02 | 武汉新芯集成电路制造有限公司 | 一种时钟频率监测方法 |
| CN106814249A (zh) * | 2017-02-28 | 2017-06-09 | 中国科学院国家空间科学中心 | 一种用于光泵磁力仪频率计的频率测量方法 |
| CN109001972B (zh) * | 2018-08-13 | 2020-06-12 | 中国科学院国家授时中心 | 一种北斗广域授时系统与方法 |
| CN109856956A (zh) * | 2018-12-13 | 2019-06-07 | 江汉大学 | 基于比对的时钟授时装置 |
| CN110286579B (zh) * | 2019-05-08 | 2021-04-06 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 联合时钟获取方法、装置、设备及计算机可读存储介质 |
| CN110554364B (zh) * | 2019-08-30 | 2021-07-13 | 中国空间技术研究院 | 一种雷达信号脉冲到达时间测量精度的测试系统及方法 |
| CN114296337A (zh) * | 2021-12-29 | 2022-04-08 | 湖南国科微电子股份有限公司 | 一种高精度授时授频接收机 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002217722A (ja) * | 2001-01-22 | 2002-08-02 | Maspro Denkoh Corp | 基準周波数発生装置 |
| CN101692163A (zh) * | 2009-09-24 | 2010-04-07 | 中国计量科学研究院 | 一种频率标准远程校准方法及其系统 |
| CN202230133U (zh) * | 2011-07-27 | 2012-05-23 | 江汉大学 | 频率信号稳定度多路检定装置 |
| CN102928662A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-02-13 | 江汉大学 | 信号频率稳定度测量方法和装置 |
| CN103209069A (zh) * | 2013-05-07 | 2013-07-17 | 浙江赛思电子科技有限公司 | 基于精确时间协议的时间同步装置和方法 |
| CN103226324A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-07-31 | 中国计量科学研究院 | 一种实时驯服到时间频率标准的高精密时间频率源 |
-
2014
- 2014-11-17 CN CN201410652412.3A patent/CN104407510B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002217722A (ja) * | 2001-01-22 | 2002-08-02 | Maspro Denkoh Corp | 基準周波数発生装置 |
| CN101692163A (zh) * | 2009-09-24 | 2010-04-07 | 中国计量科学研究院 | 一种频率标准远程校准方法及其系统 |
| CN202230133U (zh) * | 2011-07-27 | 2012-05-23 | 江汉大学 | 频率信号稳定度多路检定装置 |
| CN102928662A (zh) * | 2012-10-31 | 2013-02-13 | 江汉大学 | 信号频率稳定度测量方法和装置 |
| CN103226324A (zh) * | 2013-03-06 | 2013-07-31 | 中国计量科学研究院 | 一种实时驯服到时间频率标准的高精密时间频率源 |
| CN103209069A (zh) * | 2013-05-07 | 2013-07-17 | 浙江赛思电子科技有限公司 | 基于精确时间协议的时间同步装置和方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN104407510A (zh) | 2015-03-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104407510B (zh) | 一种授时的方法和装置 | |
| CN102288819B (zh) | 一种基于fpga的电力谐波分析仪 | |
| CN100575965C (zh) | 一种单片机测量频率的方法 | |
| CN104410413B (zh) | 原子频标频率修正方法、装置及原子频标 | |
| CN102291134B (zh) | 一种用于原子频标的环路响应时间测量装置及方法 | |
| CN102590782A (zh) | 电能计量芯片电压影响量自动校正方法及其装置 | |
| CN110515822B (zh) | 中断响应时间测试方法、装置、设备和存储介质 | |
| CN104808077A (zh) | 一种高灵敏度的相位噪声测量方法及装置 | |
| CN101655545A (zh) | 电能表现场校验方法 | |
| CN102411091A (zh) | 检测多路信号稳定度的装置和检测方法 | |
| CN103176059B (zh) | 一种测量脉冲宽度的方法、装置和频率计 | |
| CN106597097A (zh) | 一种高精度频率测量方法 | |
| CN110579618A (zh) | 一种基于fpga的电机转速采集、解析装置和方法 | |
| CN107167833A (zh) | 一种γ谱假峰甄别方法、存储介质和系统 | |
| CN201540331U (zh) | 多通道高精度同步测频装置 | |
| CN111998918A (zh) | 一种误差校正方法、误差校正装置及流量传感系统 | |
| CN106840230A (zh) | 一种振弦式传感器的信号处理装置及方法 | |
| CN106291102B (zh) | 一种频标比对装置及方法 | |
| CN102193029B (zh) | 非常规采样时间短期频率稳定度测量方法 | |
| CN202230133U (zh) | 频率信号稳定度多路检定装置 | |
| CN103743878A (zh) | 水质监测数据处理方法及装置 | |
| CN104035320B (zh) | 一种实现时间间隔测量的系统及方法 | |
| CN109856956A (zh) | 基于比对的时钟授时装置 | |
| CN105322957A (zh) | 用于制造频率控制源环路的方法和系统 | |
| CN109030934A (zh) | 一种提高峰值功率测量速度的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171215 |