CN1490688A - 一种计时系统及其方法 - Google Patents

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Inventor
朱龙明
肖荣建
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Shanghai No 2 Research Institute of ZTE Corp
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Shanghai No 2 Research Institute of ZTE Corp
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Abstract

本发明公开了一种计时系统，包括：依次连接的信号接收单元，基带解调单元，控制单元，显示单元，所述的控制单元与一本地时钟源连接；所述信号接收单元接收CDMA系统信号，并将该信号转换为基带信号并传输到所述基带解调单元，所述基带解调单元对CDMA系统中的同步信道进行解调以获得当前时间，所述控制单元读取所述基带解调单元获得的时间，利用所述本地时钟源进行计时，并发送到显示单元，完成计时功能。本发明的计时系统可以自动维持时间和校准时间，提供的时间具有较高的准确度和精度，并且利用了覆盖广泛的CDMA移动通信系统，不用建设授时系统，时钟系统只包含CDMA同步信道解调部分，成本低廉，具有比较广阔的应用前景。此外，本发明还同时公开了计时系统的方法。

Description

一种计时系统及其方法
技术领域
本发明涉及计时系统，具体地讲，涉及一种可以获取高精度的计时系统及其方法。
背景技术
计时系统是最广泛使用的一种工具，用于提示当前的具体时间。计时系统一般上分为机械式和电子式两种。机械式时钟利用等幅振动周期稳定的原理，把振动周期作为最小计时单位，单位时间内齿轮前进固定的角度，然后转化为时钟指针前进的角度，用指针指示的角度来代表时间。机械式时钟的缺陷是显而易见的，即使采取了补偿措施，使用发条等措施，但是由于摩擦等原因造成振动周期不稳定，计时单位不准确，时钟的准确度较差；同时需要人工设定初始时间。现在出现了电子式计时装置，利用电子信号振荡周期稳定，单位时间内有固定的脉冲个数的原理，把电子信号振荡周期作为最小计时单位，对电子信号脉冲进行计数，然后计算出当前的时间。电子式时钟相对于机械式时钟有了一定的改进，避免了机械的摩擦等因素的影响，而且计时单位相对稳定。但是振荡源同样存在一定程度的不稳定性，由于温度、湿度和压力的影响，振荡器会产生频率漂移和频率振荡，有长期和短期稳定度的问题，提高稳定度引入的成本较高；另外，也需要人工设定初始时间。由此出现了电子和机械混合的时钟，利用振荡源产生的电子信号，产生步进电机的驱动信号，在单位时间内步进电机前进固定的角度，然后带动指针运动，指示当前时间。混合式时钟改进了一部分机械式的缺陷，但是仍然有两者的缺陷；相对提高了输入的计时单位的稳定性，但是仍然存在振荡源一定程度的不稳定性、摩擦等因素的影响；仍然需要人工设定初始时间。
为了提高时钟精度，采用高精度的、高稳定度的源，例如采用铯束频标，利用原子超精细能级之间的跃迁频率，校准并控制晶体振荡器的频率，作为时钟计时的信号源。这种实现方法的优点是精度高、准确，问题在于成本非常高。另外的方法是使用授时系统，使用一个高精度、高稳定度的时钟作为源，然后利用无线信号发射授时信号，可以通过接收授时信号获得当前时间。这个方法的缺点在于授时系统复杂，接收机也比较复杂，成本高。
发明内容
本发明要解决的技术任务是克服现有技术的不足，提供一种高精度的计时系统及其方法。
为了完成发明任务，本发明所述的计时系统包括：依次连接的信号接收单元，基带解调单元，控制单元，显示单元，所述的控制单元与一本地时钟源连接；所述信号接收单元接收CDMA系统信号，并将该信号转换为基带信号并传输到所述基带解调单元，所述基带解调单元对CDMA系统中的同步信道进行解调以获得当前时间，所述控制单元读取所述基带解调单元获得的时间，利用所述本地时钟源进行计时，并发送到显示单元，完成计时功能。
所述的控制单元包括：依次相连的基带接口单元，计时单元，显示接口单元，所述基带接口单元与一本地时钟源输入接口相连接；所述计时单元通过所述基带接口单元读取所述基带解调单元的时间信号，通过所述本地时钟源输入接口接收所述本地时钟源的输入信号，通过所述显示接口单元将所述计时单元的计时结果输出到所述显示单元。
本发明所述计时系统实现计时的方法主要包括：
(1)    信号接收单元接收CDMA系统的信号，进行信号的射频解调，转换为基带信号，发送到基带解调单元；
(2)    基带解调单元对CDMA移动通信系统信号中的同步信道进行基带解调，获得系统时间，发送给控制单元；
(3)    控制单元读取基带解调单元解调出的系统时间作为计时系统的初始时间，然后以外部时钟源信号作为基准获得当前时间，将该当前时间发送显示单元进行显示；
(4)    控制单元根据预定的时间周期读取基带解调单元解调出的系统时间，对当前的时间进行调整。
与现有技术相比，本发明所述的系统和方法，可以自动维持时间和校准时间，提供的时间具有较高的准确度和精度，并且利用了覆盖广泛的CDMA移动通信系统，不用建设授时系统，时钟系统只包含CDMA同步信道解调部分，成本低廉，具有比较广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明所述的计时系统示意图。
图2是本发明所述的计时系统中控制单元的示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的详细描述：
为了解决现有技术的不足，本发明提出的计时系统如图1所示，包括信号接收单元102；基带解调单元103；控制单元104，显示单元105和本地时钟源106。信号接收单元102可以包括天线101，天线101可以是内置的，也可以是外置的。信号接收单元102，基带解调单元103，控制单元104，显示单元105依次连接，控制单元104还与本地时钟源106连接。信号接收单元102通过天线101接收CDMA系统信号，并将该信号转换为基带信号并传输到基带解调单元103，基带解调单元103对CDMA系统中的同步信道进行解调以获得当前时间，控制单元104读取基带解调单元103获得的时间，利用本地时钟源106进行计时，并发送到显示单元105，完成计时功能。
本发明所述计时系统中的基带解调单元至少包括CDMA移动通讯系统同步信道解调单元。
本发明的计时系统利用CDMA系统的同步信道得到CDMA系统的系统时间，通过计时系统中的基带解调单元解调CDMA移动通讯系统的同步信道得到的，对时间的校准、保持和对系统控制是通过计时系统中的控制单元实现的，同时可以通过计时系统中的显示单元显示时间。由于CDMA系统的系统时间是利用全球定位系统(GPS)时间，该GPS时间的精度很高，从而本发明的计时系统也能得到相应的高精度。但是，由于读取到的系统时间是一个时刻，不可能使计时系统持续运行，因此本发明还引入了本地时钟源，所述本地时钟源可以在获得由系统时间确定的初始时间后周期提供时间信号。而根据控制器的预设值，计时系统可以每隔一定的时间读取系统时间作为对计时系统当前时间的调整。
本发明所述计时系统中的控制单元如图2所示，该种方案主要包括基带接口单元201，计时单元202、显示接口单元203和本地时钟源输入接口204。在实际的技术实现时可以有两种实现方案：
第一种方案：控制单元可以利用计数器实现，通过本地时钟源输入接口输入时钟源，作为计数时钟；同时，读取基带解调单元的结果，通过计数器的初值设置接口写入计数器；另外，计数器的结果通过显示接口单元输出到显示单元进行显示。
第二种方案：控制单元也可以是由控制器来实现，比如采用单片机、微处理器等，通过可编程的软件模块实现计时。基带解调单元和显示单元都是控制器的外部设备，本地时钟源作为控制器的一个输入，实现计数时钟的定时功能。控制器运行时，通过一定的策略，例如定时，读取基带解调单元的结果，作为内部计时的当前时间，同时把计时结果写入到显示单元进行显示。此外，在运行时通过修正当前时间实现对时间的校准。
控制单元的3个任务是同步运行的，包括读取基带解调单元结果、计时和计时结果写入显示单元。计时任务一直在运行；读取基带解调单元的结果、计时结果写入显示单元两个任务需要根据一定的策略启动运行，例如使用定时的策略。
读取基带解调单元的结果的工作流程：
(1)判断是否需要读取基带解调单元的结果；
(2)如果不需要，继续进行本工作流程的步骤(1)；
(3)如果需要，判断基带解调单元是否有输出；
(4)如果基带解调单元没有输出，进行本工作流程的步骤(1)；
(5)如果基带解调单元有输出，读取基带解调单元；
(6)读取的时间写入计时单元；
(7)退出本任务。
计时结果写入显示单元的工作流程：
(1)判断是否需要显示；
(2)如果不需要，继续进行本任务的本工作流程的步骤(1)；
(3)如果需要，计时结果写入显示单元；
(4)退出本任务。

Claims (4)

1、一种计时系统，其特征在于包括：依次连接的信号接收单元，基带解调单元，控制单元，显示单元，所述的控制单元与一本地时钟源连接；所述信号接收单元接收CDMA系统信号，并将该信号转换为基带信号并传输到所述基带解调单元，所述基带解调单元对CDMA系统中的同步信道进行解调以获得当前时间，所述控制单元读取所述基带解调单元获得的时间，利用所述本地时钟源进行计时，并发送到显示单元，完成计时功能。
2、根据权利要求1所述的计时系统，其特征在于所述控制单元包括：依次相连的基带接口单元，计时单元，显示接口单元，所述基带接口单元与一本地时钟源输入接口相连接；所述计时单元通过所述基带接口单元读取所述基带解调单元的时间信号，通过所述本地时钟源输入接口接收所述本地时钟源的输入信号，通过所述显示接口单元将所述计时单元的计时结果输出到所述显示单元。
3、根据权利要求1所述的计时系统，其特征在于：所述的基带解调单元至少包括CDMA移动通讯系统同步信道解调单元。
4、根据权利要求1所述的计时系统的计时方法，其特征在于包括：
(1)    信号接收单元接收CDMA系统的信号，进行信号的射频解调，转换
为基带信号，发送到基带解调单元；
(2)    基带解调单元对CDMA移动通信系统信号中的同步信道进行基带
解调，获得系统时间，发送给控制单元；
(3)    控制单元读取基带解调单元解调出的系统时间作为计时系统的初
始时间，然后以外部时钟源信号作为基准获得当前时间，将该当前
时间发送显示单元进行显示；
(4)    控制单元根据预定的时间周期读取基带解调单元解调出的系统时
间，对当前时间进行调整。
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