CN115133924A - 基于晶体振荡器的频率补偿方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明属于晶体振荡器技术领域,公开了一种基于晶体振荡器的频率补偿方法、装置、设备及存储介质。该方法包括:根据预设时间信息,获取温度信息,根据所述温度信息确定当前温变状态;根据所述当前温变状态和初始温变状态,确定当前频率补偿方式;获取目标变量数据,根据所述目标变量数据以及当前频率补偿方式,确定目标频率补偿量;根据所述目标频率补偿量对待补偿目标进行频率补偿。通过上述方式,能有效提高晶体振荡器频率稳定度,并且可以在现有的数字补偿产品上使用,不需要额外增加设备器件,大大降低了产品成本。
Description
技术领域
本发明涉及晶体振荡器技术领域,尤其涉及一种基于晶体振荡器的频率补偿方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
晶体振荡器是频率温度稳定度比较高的频率源,广泛应用于高科技电子技术,如卫星通讯、雷达系统等领域,其频率对温度变化的稳定度是衡量晶体振荡器性能优劣的重要性能指标之一。
在应用过程中,由于晶体振荡器在不同温度、不同温度变化速度、不同温度变化加速度、不同温度起点下频率漂移量不同,会呈现出回滞环的特性,需要进行相应的频率补偿以保证产品的频率稳定度,然而回滞模型是一种非常复杂的非线性模型,且影响的变量较多,在针对晶体振荡器升降温回滞特性进行补偿时,计算量非常大,难以精确获取这些变量,实现成本较高,使得产品成本增加。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案,并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种基于晶体振荡器的频率补偿方法、装置、设备及存储介质,旨在解决现有技术在针对晶体振荡器升降温回滞特性进行频率补偿时,由于回滞模型复杂且计算量非常大,使得产品成本增加的技术问题。
为实现上述目的,本发明提供了一种基于晶体振荡器的频率补偿方法,所述方法包括以下步骤:
根据预设时间信息,获取温度信息,根据所述温度信息确定当前温变状态;
根据所述当前温变状态和初始温变状态,确定当前频率补偿方式;
获取目标变量数据,根据所述目标变量数据以及当前频率补偿方式,确定目标频率补偿量;
根据所述目标频率补偿量对待补偿目标进行频率补偿。
可选地,所述根据所述当前温变状态和初始温变状态,确定当前频率补偿方式,包括:
根据所述当前温变状态和初始温变状态,确定当前环境温变状态;
在所述当前环境温变状态符合预设环境温变状态时,根据所述当前环境温变状态,确定当前频率补偿方式。
可选地,所述目标变量数据包括当前理论补偿量、初始理论补偿量、初始实际补偿量以及当前回滞补偿量中的至少一项;
所述获取目标变量数据,根据所述目标变量数据以及频率补偿量与温度的对应关系,确定目标频率补偿量之前,还包括:
根据所述当前温变状态,确定目标温度与频率漂移的对应关系;
根据当前温度以及目标温度与频率漂移的对应关系,得到当前频率漂移,根据所述当前频率漂移,得到当前理论补偿量;
根据初始温度以及目标温度与频率漂移的对应关系,得到初始频率漂移,根据所述初始频率漂移,得到初始理论补偿量;
根据所述温度信息与预设时间信息,确定当前回滞补偿量;
获取初始实际补偿量;
根据所述当前理论补偿量、初始理论补偿量、初始实际补偿量以及当前回滞补偿量,确定目标变量数据。
可选地,所述根据所述当前温变状态,确定目标温度与频率漂移的对应关系,包括:
根据所述当前温变状态,在温度与频率漂移的对应关系数据库中查找温度与频率漂移的对应关系,得到目标温度与频率漂移的对应关系,其中,所述温度与频率漂移的对应关系数据库中存有各种温变状态以及对应的温度与频率漂移的对应关系。
可选地,所述根据所述温度信息与预设时间信息,确定当前回滞补偿量,包括:
根据所述温度信息与预设时间信息,得到当前温变速度;
根据所述当前温变速度,得到当前补偿时间间隔;
根据所述当前补偿时间间隔,得到当前回滞补偿量。
可选地,所述获取温度信息和时间信息,根据所述温度信息和时间信息,确定当前温变状态之前,还包括:
根据预设温变状态,确定测试温度信息;
获取各预设温变状态下测试温度信息对应的频率漂移数据;
根据所述测试温度信息与频率漂移数据,得到各预设温变状态下温度与频率漂移的对应关系;
根据所述各预设温变状态下温度与频率漂移的对应关系,建立温度与频率漂移的对应关系数据库,所述温度与频率漂移的对应关系数据库中存有各种温变状态以及对应的温度与频率漂移的对应关系。
可选地,所述根据预设时间信息,获取温度信息,根据所述温度信息确定当前温变状态与当前温变速度,包括:
获取预设时间信息;
根据所述预设时间信息获取温度数据,并记录获取次数;
在所述获取次数大于等于预设阈值时,根据所述温度数据,得到温度信息;
根据所述温度信息,得到当前温度变化量;
根据所述当前温度变化量,确定当前温变状态。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种基于晶体振荡器的频率补偿装置,所述基于晶体振荡器的频率补偿装置包括:
获取模块,用于根据预设时间信息,获取温度信息,根据所述温度信息确定当前温变状态;
所述获取模块,还用于根据所述当前温变状态和初始温变状态,确定当前频率补偿方式;
所述获取模块,还用于获取目标变量数据,根据所述目标变量数据以及当前频率补偿方式,确定目标频率补偿量;
补偿模块,用于根据所述目标频率补偿量对待补偿目标进行频率补偿。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种基于晶体振荡器的频率补偿设备,所述基于晶体振荡器的频率补偿设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于晶体振荡器的频率补偿程序,所述基于晶体振荡器的频率补偿程序配置为实现如上文所述的基于晶体振荡器的频率补偿方法的步骤。
此外,为实现上述目的,本发明还提出一种存储介质,所述存储介质上存储有基于晶体振荡器的频率补偿程序,所述基于晶体振荡器的频率补偿程序被处理器执行时实现如上文所述的基于晶体振荡器的频率补偿方法的步骤。
在本发明中,根据预设时间信息,获取温度信息,并确定当前温变状态,根据当前温变状态和初始温变状态,确定当前频率补偿方式,从而根据目标变量数据以及当前频率补偿方式,确定目标频率补偿量,进而根据得到的目标频率补偿量对待补偿目标进行频率补偿。相较于现有技术在针对晶体振荡器升降温回滞特性进行频率补偿时,难以精确获取所有变量,本发明提供一种简单有效的低成本补偿方式,克服了回滞模型复杂且计算量大,实现成本较高的技术问题,能够有效提高晶体振荡器频率稳定度,并且可以在现有的数字补偿产品上使用,不需要额外增加设备器件,大大降低产品成本。
附图说明
图1是本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的基于晶体振荡器的频率补偿设备的结构示意图;
图2为本发明基于晶体振荡器的频率补偿方法第一实施例的流程示意图;
图3为本发明基于晶体振荡器的频率补偿方法一实施例的晶体振荡器升降温回滞特性示意图;
图4为本发明基于晶体振荡器的频率补偿方法一实施例的频率补偿情况示意图;
图5为本发明基于晶体振荡器的频率补偿方法一实施例的工作模式整体流程示意图;
图6为本发明基于晶体振荡器的频率补偿方法第二实施例的流程示意图;
图7为本发明基于晶体振荡器的频率补偿方法一实施例的测试模式整体流程示意图;
图8为本发明基于晶体振荡器的频率补偿装置第一实施例的结构框图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
参照图1,图1为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的基于晶体振荡器的频率补偿设备结构示意图。
如图1所示,该基于晶体振荡器的频率补偿设备可以包括:处理器1001,例如中央处理器(Central Processing Unit,CPU),通信总线1002、用户接口1003,网络接口1004,存储器1005。其中,通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。用户接口1003可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard),可选用户接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。网络接口1004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如无线保真(Wireless-Fidelity,Wi-Fi)接口)。存储器1005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccess Memory,RAM)存储器,也可以是稳定的非易失性存储器(Non-Volatile Memory,NVM),例如磁盘存储器。存储器1005可选的还可以是独立于前述处理器1001的存储装置。
本领域技术人员可以理解,图1中示出的结构并不构成对基于晶体振荡器的频率补偿设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件布置。
如图1所示,作为一种存储介质的存储器1005中可以包括操作系统、网络通信模块、用户接口模块以及基于晶体振荡器的频率补偿程序。
在图1所示的基于晶体振荡器的频率补偿设备中,网络接口1004主要用于与网络服务器进行数据通信;用户接口1003主要用于与用户进行数据交互;本发明基于晶体振荡器的频率补偿设备中的处理器1001、存储器1005可以设置在基于晶体振荡器的频率补偿设备中,所述基于晶体振荡器的频率补偿设备通过处理器1001调用存储器1005中存储的基于晶体振荡器的频率补偿程序,并执行本发明实施例提供的基于晶体振荡器的频率补偿方法。
本发明实施例提供了一种基于晶体振荡器的频率补偿方法,参照图2,图2为本发明一种基于晶体振荡器的频率补偿方法第一实施例的流程示意图。
本实施例中,所述基于晶体振荡器的频率补偿方法包括以下步骤:
步骤S10:根据预设时间信息,获取温度信息,根据所述温度信息确定当前温变状态。
需要说明的是,本实施例的执行主体为MCU(Microcontroller Unit,微控制单元),通过MCU中设有的基于晶体振荡器的频率补偿程序,计算出相应的频率补偿量,对晶体振荡器的频率进行补偿。晶体振荡器在工作时,通常会呈现升降温频率漂移回滞特性,升降温频率漂移回滞特性是指:晶体振荡器在同一温度,不同的温度变化速度、不同的温度变化加速度、不同温度起点下频率漂移量不同,呈现回滞环的特性,如图3所示的晶体振荡器升降温回滞特性示意图,是一种非常复杂的非线性模型,影响的变量较多,若要精确获取这些变量,将极大增加产品成本,并且回滞模型复杂,计算量非常大,实现成本高。因此,本实施例提供了一种简单有效的低成本补偿方式来解决这个问题。
所述步骤S10包括:
获取预设时间信息,根据所述预设时间信息获取温度数据,并记录获取次数,在所述获取次数大于等于预设阈值时,根据所述温度数据,得到温度信息。
可理解的是,所述预设时间信息为预先设置好的时间间隔,只要取值远小于温度变化的时间,可以是10秒、30秒、1分钟等,可通过定时器进行计时,本实施例对此不做限制,可根据实际情况灵活调整。所述温度数据为采集时的工作温度,所述获取次数为采集温度数据的次数。所述预设阈值为需要采集温度数据的次数,可在基于晶体振荡器的频率补偿程序中进行设置,本实施例对此不做限制,可根据实际情况灵活调整。所述温度信息为多次采集的温度数据。
根据所述温度信息,得到当前温度变化量。
需要说明的是,所述当前温度变化量为当前温度变化的大小。根据温度信息,得到初始工作温度及当前工作温度,温度变化量为初始工作温度减去当前工作温度。例如:时间信息设定为1分钟,1分钟前的工作温度为20℃,即初始工作温度为20℃,当前工作温度为30℃,则温度变化量为初始工作温度减去当前工作温度,得到-10℃,即当前温度变化量为-10℃;若1分钟前的工作温度为30℃,即初始工作温度为30℃,当前工作温度为20℃,则温度变化量为初始工作温度减去当前工作温度,得到10℃,即当前温度变化量为10℃。
根据所述当前温度变化量,确定当前温变状态。
需要说明的是,所述温变状态为工作环境温度变化情况,晶体振荡器工作在缓慢温变的环境中,共有三种状态:保温状态、升温状态和降温状态,工作环境的温度不变时为保温状态,工作环境的温度上升时为升温状态,工作环境的温度下降时为降温状态,所述当前温变状态为当前的温度变化情况。
在具体实现中,当前温度变化量为负数时,说明初始工作温度小于当前工作温度,认为当前温变状态为升温状态,当前温度变化量为正数时,说明初始工作温度大于当前工作温度,认为当前温变状态为降温状态,当前温度变化量为零时,说明初始工作温度等于当前工作温度,认为当前温变状态为保温状态,例如:当前温度变化量为-10℃,当前温变状态为升温状态;当前温度变化量为5℃,当前温变状态为降温状态;当前温度变化量为0℃,当前温变状态为保温状态。
在本实施例中,根据预设的时间信息与晶体振荡器的工作温度,计算出温度变化的大小,确定当前温度状态是隶属于三种状态中的哪一种。
步骤S20:根据所述当前温变状态和初始温变状态,确定当前频率补偿方式。
所述步骤S20包括:
根据所述当前温变状态和初始温变状态,确定当前环境温变状态,在所述当前环境温变状态符合预设环境温变状态时,根据所述当前环境温变状态,确定当前频率补偿方式。
可理解的是,所述初始温变状态为前一时刻晶体振荡器处于的温变状态,根据当前温变状态和初始温变状态,可以得到整体环境的温变情况,即当前环境温变状态,所述预设环境温变状态为需要进行升降温频率漂移回滞补偿的情况,本实施例将预设环境温变状态分为4种:初始温变状态为升温,当前温变状态为降温;初始温变状态为降温,当前温变状态为升温;初始温变状态为升温,当前温变状态为升温;初始温变状态为降温,当前温变状态为降温(保温状态时默认温变状态不变,认为此时没有升降温回滞,不进行回滞下的频率补偿),还可以定义其他环境温变状态,本实施例对此不做限制,可根据实际情况灵活调整。频率补偿方式为频率补偿量计算表达式,不同的温变情况有不同的补偿方式,所述当前频率补偿方式为当前环境温变状态下使用的频率补偿量计算表达式。
需要说明的是,在初始温变状态为升温,当前温变状态为降温时,频率补偿量计算表达式如下所示:
V1=V0+f降(t1)-f降(t0)-dTcount
式中,t1为当前时刻的温度,t0为上一时刻的温度,V0为初始温变状态下t0温度的实际频率补偿量,V1为当前时刻下t1温度的频率补偿量,f降(t1)为降温状态下t1温度的理论频率补偿量,f降(t1)为降温状态下t0温度的理论频率补偿量,dTcount为回滞相关参数。在初始温变状态为降温,当前温变状态为升温时,频率补偿量计算表达式如下所示:
V1=V0+f升(t1)-f升(t0)+dTcount
式中,V0为初始温变状态下t0温度的实际频率补偿量,V1为当前时刻下t1温度的频率补偿量,f升(t1)为升温状态下t1温度的理论频率补偿量,f升(t1)为升温状态下t0温度的理论频率补偿量,dTcount为回滞相关参数。在初始温变状态为升温,当前温变状态为升温时,频率补偿量计算表达式如下所示:
式中,V0为初始温变状态下t0温度的实际频率补偿量,V1为当前时刻下t1温度的频率补偿量,f升(t1)为升温状态下t1温度的理论频率补偿量,f升(t1)为升温状态下t0温度的理论频率补偿量,dTcount为回滞相关参数。在初始温变状态为降温,当前温变状态为降温时,频率补偿量计算表达式如下所示:
式中,V0为初始温变状态下t0温度的实际频率补偿量,V1为当前时刻下t1温度的频率补偿量,f降(t1)为降温状态下t1温度的理论频率补偿量,f降(t1)为降温状态下t0温度的理论频率补偿量,dTcount为回滞相关参数。
在具体实现中,根据当前温变状态和初始温变状态,确定当前的环境温变状态,在当前环境温变状态符合上述4种情况时,找到当前环境温变状态所对应的频率补偿方式,根据此时的频率补偿方式对晶体振荡器的频率进行补偿。
步骤S30:获取目标变量数据,根据所述目标变量数据以及当前频率补偿方式,确定目标频率补偿量。
应理解的是,所述目标变量数据为当前环境温变情况下,计算频率补偿量所需要的变量数据,涉及的变量数据包括:当前理论补偿量、初始理论补偿量、初始实际补偿量以及当前回滞补偿量,所述当前理论补偿量为当前温变状态下温度与频率漂移曲线中当前时刻温度对应的频率补偿量,所述初始理论补偿量为当前温变状态下温度与频率漂移曲线中前一时刻温度对应的频率补偿量,所述初始实际补偿量为前一时刻的频率补偿量,所述当前回滞补偿量为当前环境温变情况下的回滞相关参数,不同的环境温变状态使用不同的变量数据进行计算,所述目标变量数据至少为上述变量中的一项,所述目标频率补偿量为当前环境温变状态下需要进行补偿的频率。
所述目标变量数据获取步骤包括:
根据所述当前温变状态,确定目标温度与频率漂移的对应关系,根据当前温度以及目标温度与频率漂移的对应关系,得到当前频率漂移,根据所述当前频率漂移,得到当前理论补偿量,根据初始温度以及目标温度与频率漂移的对应关系,得到初始频率漂移,根据所述初始频率漂移,得到初始理论补偿量。
可理解的是,所述目标温度与频率漂移的对应关系为当前温变状态下温度与频率漂移曲线,当前温度为当前时刻的温度,初始温度为前一时刻的温度,当前频率漂移为当前温变状态下当前温度对应的频率漂移量,初始频率漂移为当前温变状态下前一时刻温度对应的频率漂移量。所述温度与频率漂移的对应关系可在温度与频率漂移对应的关系数据库中查找得到,所述温度与频率漂移对应的关系数据库在测试模式下得到(基于晶体振荡器的频率补偿程序分为两种模式:测试模式和工作模式),工作温度与频率漂移量一一对应,且不同的温变状态有不同的温度与频率漂移的对应关系,本实施例使用温度与频率漂移的拟合曲线图,也可为其他形式,本实施例对此不做限制。
在具体实现中,每种温变状态都有相应的温度与频率漂移的对应关系,这些温度与频率漂移的对应关系存储在数据库中,根据当前温变状态,就可以在温度与频率漂移的对应关系数据库中,找到相应的温度与频率漂移的对应关系,查找当前温度与初始温度对应的频率漂移量,以此得到当前理论补偿量和初始理论补偿量。
根据所述温度信息与预设时间信息,确定当前回滞补偿量。
需要说明的是,当前回滞补偿量获取的具体步骤包括:根据所述温度信息与预设时间信息,得到当前温变速度,根据所述当前温变速度,得到当前补偿时间间隔,根据所述当前补偿时间间隔,得到当前回滞补偿量。回滞补偿量与温变速度有关,所述当前温变速度为当前的温度变化速度,所述当前补偿时间间隔为当前环境温变情况下回滞补偿量需要进行叠加的间隔,根据当前温变速度,调节当前补偿时间间隔,根据当前补偿时间间隔,叠加回滞补偿量。
在具体实现中,若当前温变状态为降温,则需要根据当前温变速度,调节当前补偿时间间隔tcount,每间隔tcount叠加回滞补偿量-dTcount,直到当前时刻下t1温度的频率补偿量V1与降温状态下t1温度的理论频率补偿量f降(t1)重合,且不能低于f降(t1);若当前温变状态为升温,则需要根据当前温变速度,调节当前补偿时间间隔tcount,每间隔tcount叠加回滞补偿量+dTcount,直到当前时刻下t1温度的频率补偿量V1与降温状态下t1温度的理论频率补偿量f升(t1)重合,且不能高于f升(t1)。
获取初始实际补偿量,根据所述当前理论补偿量、初始理论补偿量、初始实际补偿量以及当前回滞补偿量,确定目标变量数据。
可理解的是,不同的环境温变状态有不同的频率补偿方式,不同的频率补偿方式需要不同的变量数据,根据实际情况进行相应的计算。
需要说明的是,在当前温变状态与初始温变状态相同时,需要对频率补偿量的计算关系式进行进一步选择,通过初始实际补偿量与当前理论补偿量进行比较后确定。
在具体实现中,将目标变量数据代入频率补偿量计算关系式,就可计算出当前所需的频率补偿量。如图4所示的频率补偿情况示意图,此时的环境温度在t1点(B点)由升温状态转变为降温状态,此时,按V1=V0+f降(t1)-f降(t0)-dTcount进行补偿,由A点(t0)至C点(t1),其中,上一时刻补偿量为V0=f升(t0)。
步骤S40:根据所述目标频率补偿量对待补偿目标进行频率补偿。
如图5所示的工作模式整体流程示意图,进入工作模式后,初始化各变量数据,根据设置好的时间间隔获取晶体振荡器的温度数据,通过多次采集的温度数据确定晶体振荡器当前的温变状态,根据上一时刻的温变状态与当前的温变状态,确定环境温变情况,根据环境温变情况计算晶体振荡器当前所需的频率补偿量,将计算得到的频率补偿量补偿至晶体振荡器。
在本实施例中,根据预设时间信息,获取温度信息,并确定当前温变状态,根据当前温变状态和初始温变状态,确定当前频率补偿方式,从而根据目标变量数据以及当前频率补偿方式,确定目标频率补偿量,进而根据得到的目标频率补偿量对待补偿目标进行频率补偿。本实施例提供一种简单有效的低成本补偿方式,能够有效提高晶体振荡器频率稳定度,并且可以在现有的数字补偿产品上使用,不需要额外增加设备器件,大大降低产品成本。
参考图6,图6为本发明一种基于晶体振荡器的频率补偿方法第二实施例的流程示意图。
基于上述第一实施例,本实施例基于晶体振荡器的频率补偿方法在所述步骤S10之前,还包括:
步骤S01:根据预设温变状态,确定测试温度信息。
需要说明的是,在使用工作模式对晶体振荡器的频率进行补偿前,需要先在测试模式下建立温度与频率漂移的关系数据库。所述测试模式为:在温箱环境中,模拟升温状态和降温状态的环境,在不同温变状态下,各个温度点,测试频率漂移量,建立温度与频率漂移的关系数据库。进入测试模式后,需要先设定环境温度来模拟温变状态。
可理解的是,所述预设温变状态分为两种:降温状态和升温状态,所述测试温度信息为测试模式下晶体振荡器的工作环境温度,由于测试模式时,晶体振荡器的工作环境温度是预先设定的,也可认为测试温度信息是进行测试的温度,可在基于晶体振荡器的频率补偿程序中进行设置,例如:将温度设定为从-45℃至90℃进行爬坡升温、将温度设定为从90℃至-45℃进行爬坡降温,也可模拟其他能够模拟温度变化状态的情况,本实施例对此不做限制,可根据实际情况灵活调整。
在具体实现中,在测试模式下,分别进行爬坡升温和爬坡降温,以使晶体振荡器能够在不同温变状态下的不同温度都得到测试。
步骤S02:获取所述各预设温变状态下测试温度信息对应的频率漂移数据。
可理解的是,所述频率漂移数据为晶体振荡器的频率漂移量,不同的测试温度对应有不同的频率漂移量,本实施例分别在升温和降温状态下,采集不同测试温度对应的频率漂移数据。
步骤S03:根据所述测试温度信息与频率漂移数据,得到各预设温变状态下温度与频率漂移的对应关系。
步骤S04:根据各预设温变状态下温度与频率漂移的对应关系,建立温度与频率漂移的对应关系数据库,所述温度与频率漂移的对应关系数据库中存有各种温变状态以及对应的温度与频率漂移的对应关系。
在具体实现中,对相同温变状态下的测试温度信息和频率漂移数据进行处理,建立温度与频率漂移的对应关系,可以分别得到升温状态和降温状态下的对应关系,所述对应关系可通过拟合曲线图进行展示,本实施例对此不做限制。
如图7所示的测试模式整体流程示意图,在温箱环境中,设定环境温度为从-45℃至90℃进行爬坡升温,采集温度和产品对应频率漂移数据作为升温数据,设定环境温度为从90℃至-45℃进行爬坡降温,采集温度和产品对应频率漂移数据作为降温数据,建立各状态下温度与频率漂移的对应关系数据库,将数据存入产品存储器,继续下一轮测试。
在本实施例中,采样晶体振荡器在不同温度状态、不同温度下的频率漂移,根据不同状态在不同温度下与频率漂移的对应数据,建立各种状态下温度与频率漂移的对应的数据库。传统的数字补偿方式只针对升温的温度特性曲线进行补偿,忽视降温对晶体振荡器频率偏移的影响,一般来说,晶体振荡器的升温与降温的偏差在0.1~0.5ppm之间,这样即使将升温温度特性曲线补偿到最理想状态,晶体振荡器在降温的测试环境下,稳定度只能做到0.1ppm,这极大地限制了数字补偿方式的产品频率稳定度指标。本实施例建立了温度与频率漂移的关系数据库,使得在工作模式下,可以根据实际环境情况,确定晶体振荡器的频率漂移量,根据对应的频率漂移量计算需要进行补偿的频率,实现了频率补偿方式对温变状态的全覆盖,提高了产品频率稳定度。
参照图8,图8为本发明基于晶体振荡器的频率补偿装置第一实施例的结构框图。
如图7所示,本发明实施例提出的基于晶体振荡器的频率补偿装置包括:
获取模块10,用于根据预设时间信息,获取温度信息,根据所述温度信息确定当前温变状态。
所述获取模块10,还用于根据所述当前温变状态和初始温变状态,确定当前频率补偿方式。
所述获取模块10,还用于获取目标变量数据,根据所述目标变量数据以及当前频率补偿方式,确定目标频率补偿量。
补偿模块20,用于根据所述目标频率补偿量对待补偿目标进行频率补偿。
在本实施例中,根据预设时间信息,获取温度信息,并确定当前温变状态,根据当前温变状态和初始温变状态,确定当前频率补偿方式,从而根据目标变量数据以及当前频率补偿方式,确定目标频率补偿量,进而根据得到的目标频率补偿量对待补偿目标进行频率补偿。本实施例提供一种简单有效的低成本补偿方式,能够有效提高晶体振荡器频率稳定度,并且可以在现有的数字补偿产品上使用,不需要额外增加设备器件,大大降低产品成本。
在一实施例中,所述获取模块10,还用于根据所述当前温变状态和初始温变状态,确定当前环境温变状态;
在所述当前环境温变状态符合预设环境温变状态时,根据所述当前环境温变状态,确定当前频率补偿方式。
在一实施例中,所述获取模块10,还用于根据所述当前温变状态,确定目标温度与频率漂移的对应关系;
根据当前温度以及目标温度与频率漂移的对应关系,得到当前频率漂移,根据所述当前频率漂移,得到当前理论补偿量;
根据初始温度以及目标温度与频率漂移的对应关系,得到初始频率漂移,根据所述初始频率漂移,得到初始理论补偿量;
根据所述温度信息与预设时间信息,确定当前回滞补偿量;
获取初始实际补偿量;
根据所述当前理论补偿量、初始理论补偿量、初始实际补偿量以及当前回滞补偿量,确定目标变量数据。
在一实施例中,所述获取模块10,还用于根据所述当前温变状态,在温度与频率漂移的对应关系数据库中查找温度与频率漂移的对应关系,得到目标温度与频率漂移的对应关系,其中,所述温度与频率漂移的对应关系数据库中存有各种温变状态以及对应的温度与频率漂移的对应关系。
在一实施例中,所述获取模块10,还用于根据所述温度信息与预设时间信息,得到当前温变速度;
根据所述当前温变速度,得到当前补偿时间间隔;
根据所述当前补偿时间间隔,得到当前回滞补偿量。
在一实施例中,所述获取模块10,还用于获取预设时间信息;
根据所述预设时间信息获取温度数据,并记录获取次数;
在所述获取次数大于等于预设阈值时,根据所述温度数据,得到温度信息;
根据所述温度信息,得到当前温度变化量;
根据所述当前温度变化量,确定当前温变状态。
在一实施例中,所述获取模块10,还用于根据预设温变状态,确定测试温度信息;
获取各预设温变状态下测试温度信息对应的频率漂移数据;
根据所述测试温度信息与频率漂移数据,得到各预设温变状态下温度与频率漂移的对应关系;
根据所述各预设温变状态下温度与频率漂移的对应关系,建立温度与频率漂移的对应关系数据库,所述温度与频率漂移的对应关系数据库中存有各种温变状态以及对应的温度与频率漂移的对应关系。
应当理解的是,以上仅为举例说明,对本发明的技术方案并不构成任何限定,在具体应用中,本领域的技术人员可以根据需要进行设置,本发明对此不做限制。
需要说明的是,以上所描述的工作流程仅仅是示意性的,并不对本发明的保护范围构成限定,在实际应用中,本领域的技术人员可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部来实现本实施例方案的目的,此处不做限制。
另外,未在本实施例中详尽描述的技术细节,可参见本发明任意实施例所提供的基于晶体振荡器的频率补偿方法,此处不再赘述。
此外,需要说明的是,在本文中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。
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。
通过以上的实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件,但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质(如只读存储器(Read Only Memory,ROM)/RAM、磁碟、光盘)中,包括若干指令用以使得一台终端设备(可以是手机,计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
以上仅为本发明的优选实施例,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或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种基于晶体振荡器的频率补偿方法,其特征在于,所述基于晶体振荡器的频率补偿方法包括:
根据预设时间信息,获取温度信息,根据所述温度信息确定当前温变状态;
根据所述当前温变状态和初始温变状态,确定当前频率补偿方式;
获取目标变量数据,根据所述目标变量数据以及当前频率补偿方式,确定目标频率补偿量;
根据所述目标频率补偿量对待补偿目标进行频率补偿。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前温变状态和初始温变状态,确定当前频率补偿方式,包括:
根据所述当前温变状态和初始温变状态,确定当前环境温变状态;
在所述当前环境温变状态符合预设环境温变状态时,根据所述当前环境温变状态,确定当前频率补偿方式。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标变量数据包括当前理论补偿量、初始理论补偿量、初始实际补偿量以及当前回滞补偿量中的至少一项;
所述获取目标变量数据,根据所述目标变量数据以及频率补偿量与温度的对应关系,确定目标频率补偿量之前,还包括:
根据所述当前温变状态,确定目标温度与频率漂移的对应关系;
根据当前温度以及目标温度与频率漂移的对应关系,得到当前频率漂移,根据所述当前频率漂移,得到当前理论补偿量;
根据初始温度以及目标温度与频率漂移的对应关系,得到初始频率漂移,根据所述初始频率漂移,得到初始理论补偿量;
根据所述温度信息与预设时间信息,确定当前回滞补偿量;
获取初始实际补偿量;
根据所述当前理论补偿量、初始理论补偿量、初始实际补偿量以及当前回滞补偿量,确定目标变量数据。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述当前温变状态,确定目标温度与频率漂移的对应关系,包括:
根据所述当前温变状态,在温度与频率漂移的对应关系数据库中查找温度与频率漂移的对应关系,得到目标温度与频率漂移的对应关系,其中,所述温度与频率漂移的对应关系数据库中存有各种温变状态以及对应的温度与频率漂移的对应关系。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据所述温度信息与预设时间信息,确定当前回滞补偿量,包括:
根据所述温度信息与预设时间信息,得到当前温变速度;
根据所述当前温变速度,得到当前补偿时间间隔;
根据所述当前补偿时间间隔,得到当前回滞补偿量。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据预设时间信息,获取温度信息,根据所述温度信息确定当前温变状态与当前温变速度,包括:
获取预设时间信息;
根据所述预设时间信息获取温度数据,并记录获取次数;
在所述获取次数大于等于预设阈值时,根据所述温度数据,得到温度信息;
根据所述温度信息,得到当前温度变化量;
根据所述当前温度变化量,确定当前温变状态。
7.如权利要求1至6中任一项所述的方法,其特征在于,所述获取温度信息和时间信息,根据所述温度信息和时间信息,确定当前温变状态之前,还包括:
根据预设温变状态,确定测试温度信息;
获取各预设温变状态下测试温度信息对应的频率漂移数据;
根据所述测试温度信息与频率漂移数据,得到各预设温变状态下温度与频率漂移的对应关系;
根据所述各预设温变状态下温度与频率漂移的对应关系,建立温度与频率漂移的对应关系数据库,所述温度与频率漂移的对应关系数据库中存有各种温变状态以及对应的温度与频率漂移的对应关系。
8.一种基于晶体振荡器的频率补偿装置,其特征在于,所述基于晶体振荡器的频率补偿装置包括:
获取模块,用于根据预设时间信息,获取温度信息,根据所述温度信息确定当前温变状态;
所述获取模块,还用于根据所述当前温变状态和初始温变状态,确定当前频率补偿方式;
所述获取模块,还用于获取目标变量数据,根据所述目标变量数据以及当前频率补偿方式,确定目标频率补偿量;
补偿模块,用于根据所述目标频率补偿量对待补偿目标进行频率补偿。
9.一种基于晶体振荡器的频率补偿设备,其特征在于,所述设备包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于晶体振荡器的频率补偿程序,所述基于晶体振荡器的频率补偿程序配置为实现如权利要求1至7中任一项所述的基于晶体振荡器的频率补偿方法的步骤。
10.一种存储介质,其特征在于,所述存储介质上存储有基于晶体振荡器的频率补偿程序,所述基于晶体振荡器的频率补偿程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的基于晶体振荡器的频率补偿方法的步骤。
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