CN114844619B - 基于卫星导航信号的频率信号产生装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于卫星导航信号的频率信号产生装置和方法，该装置包括本地参考源、受控参考源、信号接收与源差测量模块、锁相倍频源差测量模块、锁频处理模块，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，输出至锁频处理模块；锁相倍频源差测量模块测量得到受控频率信号的视在源差值，也输出至锁频处理模块；锁频处理模块利用本地参考信号的源差值和视在源差值产生控制信号，控制受控参考源产生受控频率信号输出。本发明通过引入卫星导航信号来提高频率信号产生的准确度，是导航授时与时频信号产生的有效结合，在同等测量精度下具有实现成本低、应用范围广等优势。

Description

基于卫星导航信号的频率信号产生装置和方法
技术领域
本发明属于时频信号技术领域，特别是涉及一种基于卫星导航信号的频率信号产生装置和方法。
背景技术
在现有技术中，利用卫星导航信号进行时频信号产生时，通常是使用独立的卫星授时模块接收卫星导航信号，由于独立的卫星授时模块与本地参考源之间不同源，即采用不同的参考源，那么基于本地参考源产生的频率信号主要还是受制于本地参考源的精度，而利用高精度的卫星导航信号进行修正和调控时，会出现量化误差的问题，难以提高产生的频率信号的精准度。
由于以上原因，现有技术中的频率信号精度只能达到10-8至10-9的量级，无法准确测量以卫星导航信号为参考的实时偏差，来校正和调控高精度的频率信号产生输出。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种基于卫星导航信号的频率信号产生装置和方法，解决现有技术中频率信号产生精度低、难以调控、实现成本高的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于卫星导航信号的频率信号产生装置，包括本地参考源、受控参考源、信号接收与源差测量模块、锁相倍频源差测量模块、锁频处理模块；所述本地参考源输出本地参考信号，输入本地载波信号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，再输出至所述锁频处理模块；所述本地参考信号和受控频率信号分别输入到所述锁相倍频源差测量模块，测量得到视在频差值，以及所述受控频率信号的视在源差值，输出至所述锁频处理模块；所述锁频处理模块利用所述本地参考信号的源差值和视在视在源差值产生输出控制信号，控制所述受控参考源产生所述受控频率信号输出。
优选的，所述信号接收与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，进行倍频后的本地载波信号的实际频率值/>，其中/>表示倍频值，对输入的卫星导航信号/>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/>，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/>，所述载波频差和跟踪频差相加/>+/>=/>-/>即为所述剩余频偏值，再由源差计算模块计算得到本地参考信号的源差值/>，其中，/>表示本地参考源产生的本地参考信号的标称频率值，/>=/>。
优选的，所述锁相倍频源差测量模块包括第一倍频器、第二倍频器、第三倍频器、混频器、锁相环路和数据处理单元，所述第一倍频器输入所述受控频率信号，经过第一倍频后输出第一倍频信号至所述混频器，所述第二倍频器输入所述本地参考信号，经过第二倍频后输出第二倍频信号至所述混频器，所述混频器输出所述第一倍频信号和第二倍频信号相减之后的差频信号，所述第三倍频器输入所述本地参考信号，经过第三倍频后得到第三倍频信号，作为主时钟输入到所述锁相环路，所述差频信号输入到所述锁相环路，在频率锁定后，得到视在频差值，输入至所述数据处理单元，进一步计算得到对应的所述受控频率信号的视在源差值。
优选的，所述差频信号对应的标称频率值为，/>为所述第一倍频信号的标称频率值；/>为所述第二倍频信号的标称频率值，所述锁相环路锁定后的读取值为/>，所述视在频差值为：/>，计算所述视在源差值/>为：
。
优选的，所述锁相环路在相位锁定后，所述第一倍频信号的标称频率值与所述第二倍频信号的标称频率值/>满足关系式：
，
式中：为受控频率信号的源差值，/>为本地参考信号的源差值；
根据，得到：
，
进一步计算可得所述受控频率信号的源差值，受控频率信号的实际频率值/>。
优选的，所述锁频处理模块通过调整控制电压改变受控参考源的实际源差值/>，当源差值/>设置为0时，受控频率信号的频率值即为与受控参考源的标称频率值/>一致；当源差值/>设置不为0时，受控频率信号的频率值即为相对于标称频率/>包含频偏/>的受控频率信号。
基于同一构思，本发明提供一种基于卫星导航信号的频率信号产生方法，包括接收卫星导航信号，利用所述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；
对输入的受控频率信号，以所述本地参考信号为主时钟，通过锁相环路测量得到与受控频率信号相关的视在源差值；
调控所述受控频率信号的源差值，使其等于所述受控频率信号的视在源差值减去所述本地参考信号的源差值的差值，所述受控频率信号的实际频率即由所述受控频率信号的源差值准确确定。
优选的，利用所述卫星导航信号对所述本地参考信号进行源差测量的步骤包括：
对所述本地参考信号进行倍频得到本地载波信号，
利用所述本地载波信号对所述卫星导航信号进行解调接收，实时得到本地载波信号与卫星导航信号的实际频差，
利用所述卫星导航信号的实际频率和所述实际频差，计算得到所述本地载波信号的实际频率，进而得到所述本地参考信号的实际频率，
利用所述本地参考信号的实际频率和标称频率，计算得到所述本地参考信号的源差值。
优选的，通过锁相环路测量得到受控频率信号的视在源差值的步骤包括：
所述受控频率信号经过第一倍频后得到第一倍频信号，所述本地参考信号经过第二倍频后得到第二倍频信号，然后所述第一倍频信号与所述第二倍频信号经过混频后，得到差频信号，然后输入到锁相环路中，由所述锁相环路对所述差频信号进行相位锁定；
所述锁相环路基于所述本地参考信号提供主时钟，所述锁相环路在相位锁定后，得到视在频差值，再经过计算得到对应的所述受控频率信号的视在源差值。
优选的，所述差频信号对应的标称频率值为，/>为所述第一倍频信号的标称频率值，/>为所述第二倍频信号的标称频率值，所述锁相环路锁定后的读取值为/>，所述视在频差值为：/>，计算所述视在源差值/>为：
；
进一步测量计算得到所述受控频率信号的源差值，受控频率信号的实际频率值/>，/>为本地参考信号的源差值，/>为受控参考源的标称频率值。
本发明的有益效果是：本发明公开了一种基于卫星导航信号的频率信号产生装置及方法，该装置包括本地参考源、受控参考源、信号接收与源差测量模块、锁相倍频源差测量模块、锁频处理模块，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，输出至锁频处理模块；锁相倍频源差测量模块测量得到受控频率信号的视在源差值，也输出至锁频处理模块；锁频处理模块利用本地参考信号的源差值和视在源差值产生控制信号，控制受控参考源产生受控频率信号输出。本发明通过引入卫星导航信号来提高频率信号产生的准确度，是导航授时与时频信号产生的有效结合，在同等测量精度下具有实现成本低、应用范围广等优势。
附图说明
图1是本发明基于卫星导航信号的频率信号产生装置一实施例的组成示意图；
图2是本发明基于卫星导航信号的频率信号产生装置另一实施例中信号接收与测量模块组成示意图；
图3是本发明基于卫星导航信号的频率信号产生装置另一实施例中锁相倍频源差测量模块的组成示意图；
图4是本发明基于卫星导航信号的频率信号产生方法一实施例的流程图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面结合附图和具体实施例，对本发明进行更详细的说明。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本发明。
下面结合附图，对各实施例进行详细说明。
图1是基于卫星导航信号的频率信号产生装置一实施例的组成示意图。由图1可以看出，该基于卫星导航信号的频率信号产生装置包括本地参考源11、受控参考16、信号接收与源差测量模块12、锁相倍频源差测量模块13、锁频处理模块15，所述本地参考源11输出本地参考信号，输入至所述信号接收与源差测量模块12，所述信号接收与源差测量模块12接收卫星导航信号，获得本地载波信号相对于卫星导航信号载波频率的剩余频偏值，以及本地参考信号的源差值，再输出至锁频处理模块15；
所述本地参考信号和受控频率信号分别输入到所述锁相倍频源差测量模块13，测量得到视在频差值和所述受控频率信号的视在源差值，也输出至所述锁频处理模块15；
所述锁频处理模块15根据所述本地参考信号的源差值和视在视在源差值产生输出控制信号，动态控制所述受控参考源16产生所述受控频率信号输出。
优选的，对于信号接收与源差测量模块12而言，其通过卫星天线而接收卫星导航信号，完成对卫星导航信号的下变频和解调，从中得到卫星导航信号，该接收过程中利用本地参考源输出的本地参考信号进行下变频和解调中载波环路跟踪。因此，信号接收与测量模块12是以本地参考源11输出的本地参考信号作为源信号进行信号接收的，并且，在该装置中本地参考源11也为锁相倍频源差测量模块提供信号源，由此保证了在该装置中的本地参考源11是统一的参考信号源，确保了主要测量模块的同源性。
优选的，在实际应用中，信号接收与源差测量模块12包括倍频器，可以在信号接收与源差测量模块12内部实现对本地参考源11输入的本地参考信号进行倍频，以及基于本地参考信号进行频率合成，产生需要的多种频率成分。但是，这些频率成分都是以本地参考信号为时钟，因此具有同源的特性，具有相同的同源频率精度。
对于本发明而言，本地参考源11包括石英晶体、恒温晶振、温补晶振等低成本的常用参考源，这些参考源会存在老化和漂移的问题，也就是说存在一个随时间推移出现频率改变的问题，或者说是一个频率稳定度的问题，例如石英晶体的频率稳定度可达10-9/日，甚至10-11/日，对于10MHz的石英晶体，频率在一日之内的变化一般不大于0.1Hz。石英晶体的频率稳定度要比恒温晶振的频率稳定度低，表现在石英晶体的频率要比恒温晶振的频率随时间推移的变化更大或更快，那么对于参考源存在的频率动态变化问题，就需要能够准确的测量出其实际的频率值，并且还能够保持这种测量的动态性和实时性。
本发明利用接收卫星导航信号载波解调和电文星历获得准确的卫星导航信号的载波频率，其准确度在10-13至10-14的量级，利用该高精度等级的测量信号，可以获得的本地参考信号的源差值的精度可以达到10-11至10-12的量级。尽管本地参考源存在频率稳定度较低的问题，这些参考源的频率会随着时间推移发生漂移，但是通过本发明的方法可以对其实际的频率进行高精度的测量，从而获得精准度非常高的实际频率测量值，并且这种测量具有实时性。
随着GPS、北斗等卫星导航定位模块和芯片的普及使用，具有较低的市场价格，信号接收与源差测量模块12的成本会明显降低。同时对产生本地参考信号的本地参考源的精度要求也不高，只需要是恒温晶振、温补晶振即可，而不需要价格较高的原子钟，由此也可以降低价格。受控参考源具有和本地参考源相似的精度，只是其输出的频率可以受控而改变，例如压控参考源，通过电压控制端输入不同的电压可以改变其输出信号的受控频率。
优选的，参考图2，所述信号接收与源差测量模块包括变频子模121和解调子模块122，所述变频子模块121利用基于所述本地参考信号进行倍频后的本地载波信号，对输入的卫星导航信号进行下变频处理，得到低中频的基带信号输入到解调子模块122，并且所述变频子模块121还输出载波频差，所述解调子模块122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122还输出跟踪频差，所述载波频差和跟踪频差经过加法器123相加后，再由源差计算模块124计算得到所述源差值。
优选的，对于卫星导航信号而言载波通常在L波段，变频子模块121接收来自本地参考源11的本地参考信号（/>表示实际频率值，/>表示标称频率值）后进行倍频，得到本地载波信号的实际频率值/>，则有/>，其中/>表示倍频值，然后与卫星导航信号的载波/>进行混频（注意这里卫星导航信号的载波/>是实际值，由于卫星导航信号具有非常高的精准度，该频率值是高精准度的频率值,可以通过解调信息中的星历和链路计算准确获得，也代表了卫星导航信号载波频率的真实值）。得到低中频的基带信号输出给解调子模块122，同时变频子模块121输出相对于标称的卫星导航信号的载波/>的载波频差/>，相当于粗频差，解调子模块122对输入的低中频基带信号进行解调环路跟踪处理，进一步实时获得本地载波信号与卫星导航信号载波的跟踪频差/>，相当于细频差，然后再通过加法器123将载波频差与跟踪频差相加/>+/>，相当于粗频差与细频差相加，由此就可以获得本地载波信号相对于卫星导航信号载波频率的实际频差/>=/>-/>=/>+/>。这里的/>和/>均可以是正值也可以是负值，具体是由实际偏差情况决定。
进一步的，对于本地参考源而言，其实际输出的本地参考信号的频率应该是=/>，则本地参考信号的源差值即为/>，其中，/>表示本地参考源输出的本地参考信号的标称频率。图2中，该本地参考信号的源差值/>是由源差计算模块124根据加法器123输出的实际频差计算得到并输出。
优选的，如图3所示，所述锁相倍频源差测量模块30包括第一倍频器301、第二倍频器302、第三倍频器303、混频器304、锁相环路305和数据处理单元306，所述第一倍频器301输入受控频率信号，经过第一倍频后输出第一倍频信号至所述混频器304，所述第二倍频器302输入本地参考信号，经过第二倍频后输出第二倍频信号至所述混频器304，所述混频器304输出所述第一倍频信号和第二倍频信号相减之后的差频信号，所述第三倍频器303输入所述本地参考信号，经过第三倍频后得到第三倍频信号，作为主时钟输入到所述锁相环路305，所述差频信号输入到所述锁相环路305，在相位锁定后，得到视在频差值，输入至所述数据处理单元306，进一步计算得到对应的视在源差值。
优选的，混频器输出的差频信号对应的标称频率值为，/>为所述第一倍频信号的标称频率值；/>为所述第二倍频信号的标称频率值，所述锁相环路305锁定后的读取值为/>，则视在频差值为：/>，计算所述视在源差值/>为：
，
进一步得到：。
由此可见，锁相环路的主时钟也是来源于本地参考信号，因此锁相环路的源差也受到本地参考信号的源差影响。优选的，当受控频率信号和本地参考信号均经过倍频处理后再进行混频，所述差频信号对应的标称值为，/>为第一倍频信号的标称频率值；/>为第二倍频信号的标称频率值，所述锁相环路305锁定后的读取值为/>，则视在频差值为：，这里的视在频差值，是指锁相环路锁定后读取的锁定频率值，减去输入到锁相环路中被锁定频率的标称值后得到的差值。
注意锁相环路锁定后的读取值为也是受到本地参考信号的源差的影响，/>通过锁相环路单位时间相位增量得到，其代表了锁相环路对输入的差频信号进行锁定后，锁相环路对应的锁定频率，显然由于源差的存在，该锁定频率与差频信号对应的标称频率值为/>并不相等，对应可以计算得到视在频差值为：/>，因此锁相环路可以基于读取的/>和已知标称频率值为/>，计算输出视在频差值/>。
举例说明，本地参考信号的标称频率值为10MHz，经过倍频后的第二倍频信号的标称频率值/>为1800MHz，常用的受控频率信号/>和第一倍频获得的第一倍频信号的标称频率值/>如表1所示。
表1受控频率信号，第一倍频以及第一倍频信号的标称频率值
优选的，由所述视在频差值计算输出所述视在源差值，所述视在源差值/>的计算式为：
。
优选的，当锁相环路锁定时，混频器产生的差频信号的实际值是，/>为第一倍频信号的实际频率值，/>为第二倍频信号的实际频率值，而锁相环路锁定的频率实际值是/>，显然锁定后这两个实际频率相等，即：/>=/>，因此有所述第一倍频信号的标称频率值与所述第二倍频信号的标称频率值满足关系式：
，
式中：为受控频率信号的源差值，/>为本地参考信号的源差值；
由视在源差值变形得出：
，
进一步对所述第一倍频信号的标称频率值与所述第二倍频信号的标称频率值的关系式进行变换得出：
，
由于，/>和/>均为小于10-6量级的数，故他们之间的相乘量为高阶量可以忽略，忽略式中的相乘量/>，可得：
。
因此，当本地参考信号的源差值通过前述图3实施例获得，视在源差值/>可以通过本申请的方法计算得到后，那么受控频率信号的源差/>就可以计算得到，再由受控频率信号的标称频率值/>，可以计算得到受控频率信号的实际频率值/>。
受控参考源的标称输出频率，其实际输出频率为/>。锁频处理模块通过调整控制电压/>改变受控参考源的实际源差/>。锁频处理模块可以动态调节控制电压/>，使输出的视在源差值/>满足/>的计算结果。当源差/>设置为0时，受控频率信号即为与受控参考源的标称频率值一致的准确信号；当源差/>设置不为0时，受控频率信号即为相对于标称频率值/>设置频偏为/>的包含微小频偏的受控频率信号。基于前述实施例，实现了准确的受控频率输出，并且大大提高了频率输出的准确度，能够将输出受控参考源频率的准确度和稳定度达到10-12量级。
基于同一构思，本发明还提供了一种基于卫星导航信号的频率信号产生方法实施例，由图4可以看出，该基于卫星导航信号的频率信号产生方法包括：
步骤S1，接收卫星导航信号，利用所述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；
步骤S2，对输入的受控频率信号，以所述本地参考信号为主时钟，通过锁相环路测量得到与受控频率信号相关的视在源差值；
步骤S3，调控所述受控频率信号的源差值，使其等于所述受控频率信号的视在源差值减去所述本地参考信号的源差值的差值，所述受控频率信号的实际频率即由所述受控频率信号的源差值准确确定。
可以看出，通过上述步骤S1，基于卫星导航信号具有很高的精度，因此以卫星导航信号为参考对本地参考信号进行源差测量，可以保证获得的源差值具有很高的精度。另外，由于本地参考时钟本身的稳定度有限，通过实时进行源差测量，可以实现动态的实时对源差进行测量，保证了在不同时刻获得的源差值都是准确的。
对于步骤S2，其中采用了锁相环路，该锁相环路的工作时钟也是以本地参考信号为主时钟，那么锁相环路在锁定信号后，其读取的锁定频率值的精准度，也是基于本地参考信号决定的。因此，当通过前述的步骤S1能够获得精准度很高的本地参考信号的源差值，就可以对应得到本地参考信号的高精度的的实时频率值，由此用锁相环路来测量受控频率信号，就可以具有很高精准度的参考信号源来测量受控频率信号，由此可以保证受控频率信号的测量精度大大提高。而对于接收卫星导航信号而言，随着GPS、北斗等卫星导航定位模块和芯片的普及使用，具有较低的市场价格，同时对产生本地参考信号的本地参考源的精度要求也不高，只需要是恒温晶振即可，而不需要价格较高的原子钟，由此也可以降低价格。优选的，利用所述卫星导航信号对所述本地参考信号进行源差测量的步骤包括：
对所述本地参考信号进行倍频得到本地载波信号，利用所述本地载波信号对所述卫星导航信号进行解调接收，实时得到本地载波信号与卫星导航信号的实际频差，利用所述卫星导航信号的实际频率和所述实际频差，计算得到所述本地载波信号的实际频率，进而得到所述本地参考信号的实际频率，利用所述本地参考信号的实际频率和标称频率，计算得到所述本地参考信号的源差值。具体可以参考前面对图2实施例的说明，这里不再赘述。
优选的，通过锁相环路测量得到受控频率信号的视在源差值的步骤包括：
所述受控频率信号经过第一倍频后得到第一倍频信号，所述本地参考信号经过第二倍频后得到第二倍频信号，然后所述第一倍频信号与所述第二倍频信号经过混频后，得到差频信号，然后输入到锁相环路中，由所述锁相环路对所述差频信号进行相位锁定；
所述锁相环路基于所述本地参考信号提供主时钟，所述锁相环路在相位锁定后，得到视在频差值，再经过计算得到对应的所述受控频率信号的视在源差值。具体可以参考前面对图3实施例的说明，这里不再赘述。
优选的，所述差频信号对应的标称频率值为，/>为所述第一倍频信号的标称频率值，/>为所述第二倍频信号的标称频率值，所述锁相环路锁定后的读取值为/>，所述视在频差值为：/>，计算所述视在源差值/>为：
；
进一步测量计算得到所述受控频率信号的源差值，受控频率信号的实际频率值/>，/>为本地参考信号的源差值，/>为受控参考源的标称频率值。具体可以参考前面对图3实施例的说明，这里不再赘述。
基于上述实施例说明，本发明基于卫星导航信号的频率信号产生装置和方法，该装置包括本地参考源、受控参考源、信号接收与源差测量模块、锁相倍频源差测量模块、锁频处理模块，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，输出至锁频处理模块；锁相倍频源差测量模块测量得到受控频率信号的视在源差值，也输出至锁频处理模块；锁频处理模块利用本地参考信号的源差值和视在源差值产生控制信号，控制受控参考源产生受控频率信号输出。本发明通过引入卫星导航信号来提高频率信号产生的准确度，是导航授时与时频信号产生的有效结合，在同等测量精度下具有实现成本低、应用范围广等优势。
以上该仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于卫星导航信号的频率信号产生装置，其特征在于，包括本地参考源、受控参考源、信号接收与源差测量模块、锁相倍频源差测量模块、锁频处理模块；
所述本地参考源输出本地参考信号，对所述本地参考信号进行倍频得到本地载波信号，输入本地载波信号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，再输出至所述锁频处理模块；
所述本地参考信号和受控频率信号分别输入到所述锁相倍频源差测量模块，测量得到视在频差值，以及对应的视在源差值，输出至所述锁频处理模块；
所述锁频处理模块利用所述本地参考信号的源差值和视在源差值产生输出控制信号，控制所述受控参考源产生所述受控频率信号输出；
计算可得所述受控频率信号的源差值，/>为本地参考信号的源差值，/>为视在源差值，受控频率信号的实际频率值/>，/>是受控频率信号的标称频率值。
2.根据权利要求1所述的基于卫星导航信号的频率信号产生装置，其特征在于，所述信号接收与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，进行倍频后的本地载波信号的实际频率值/>，其中/>表示倍频值，对输入的卫星导航信号/>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/>，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/>，所述载波频差和跟踪频差相加/>+/>=/>-/>即为剩余频偏值，再由源差计算模块计算得到本地参考信号的源差值/>，其中，/>表示本地参考源产生的本地参考信号的标称频率值，/>=/>。
3.根据权利要求2所述的基于卫星导航信号的频率信号产生装置，其特征在于，所述锁相倍频源差测量模块包括第一倍频器、第二倍频器、第三倍频器、混频器、锁相环路和数据处理单元，所述第一倍频器输入所述受控频率信号，经过第一倍频后输出第一倍频信号至所述混频器，所述第二倍频器输入所述本地参考信号，经过第二倍频后输出第二倍频信号至所述混频器，所述混频器输出所述第一倍频信号和第二倍频信号相减之后的差频信号，所述第三倍频器输入所述本地参考信号，经过第三倍频后得到第三倍频信号，作为主时钟输入到所述锁相环路，所述差频信号输入到所述锁相环路，在相位锁定后，得到视在频差值，输入至所述数据处理单元，进一步计算得到对应的视在源差值。
4.根据权利要求3所述的基于卫星导航信号的频率信号产生装置，其特征在于，所述差频信号对应的标称频率值为，/>为所述第一倍频信号的标称频率值；/>为所述第二倍频信号的标称频率值，所述锁相环路锁定后的读取值为/>，所述视在频差值为：，计算所述视在源差值/>为：
。
5.根据权利要求4所述的基于卫星导航信号的频率信号产生装置，其特征在于，所述锁相环路在相位锁定后，所述第一倍频信号的标称频率值与所述第二倍频信号的标称频率值/>满足关系式：
；
根据，得到：
。
6.根据权利要求5所述的基于卫星导航信号的频率信号产生装置，其特征在于，所述锁频处理模块通过调整控制电压改变受控参考源的源差值/>，当/>设置为0时，受控频率信号的频率值即为与受控参考源的标称频率值/>一致；当源差值/>设置不为0时，受控频率信号的频率值即为相对于标称频率/>包含频偏/>的受控频率信号。
7.一种基于卫星导航信号的频率信号产生方法，其特征在于，
接收卫星导航信号，利用所述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；
对输入的受控频率信号，以所述本地参考信号为主时钟，通过锁相环路测量得到与受控频率信号相关的视在源差值；
调控所述受控频率信号的源差值，使其等于所述视在源差值减去所述本地参考信号的源差值的差值，所述受控频率信号的实际频率即由所述受控频率信号的源差值确定；
计算得到所述受控频率信号的源差值，受控频率信号的实际频率值， />为本地参考信号的源差值，/>为视在源差值，/>为受控参考源的标称频率值。
8.根据权利要求7所述的基于卫星导航信号的频率信号产生方法，其特征在于，利用所述卫星导航信号对所述本地参考信号进行源差测量的步骤包括：
对所述本地参考信号进行倍频得到本地载波信号，
利用所述本地载波信号对所述卫星导航信号进行解调接收，实时得到本地载波信号与卫星导航信号的实际频差，
利用所述卫星导航信号的实际频率和所述实际频差，计算得到所述本地载波信号的实际频率，进而得到所述本地参考信号的实际频率，
利用所述本地参考信号的实际频率和标称频率，计算得到所述本地参考信号的源差值。
9.根据权利要求7所述的基于卫星导航信号的频率信号产生方法，其特征在于，通过锁相环路测量得到受控频率信号的视在源差值的步骤包括：
所述受控频率信号经过第一倍频后得到第一倍频信号，所述本地参考信号经过第二倍频后得到第二倍频信号，然后所述第一倍频信号与所述第二倍频信号经过混频后，得到差频信号，然后输入到锁相环路中，由所述锁相环路对所述差频信号进行相位锁定；
所述锁相环路基于所述本地参考信号提供主时钟，所述锁相环路在相位锁定后，得到视在频差值，再经过计算得到对应的视在源差值。
10.根据权利要求9所述的基于卫星导航信号的频率信号产生方法，其特征在于，所述差频信号对应的标称频率值为，/>为所述第一倍频信号的标称频率值，/>为所述第二倍频信号的标称频率值，所述锁相环路锁定后的读取值为/>，所述视在频差值为：，计算所述视在源差值/>为：
。
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