KR100323223B1 - Phase lock device of time frequency supply apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A phase lock device of a time frequency supply apparatus is provided, which is capable of locking a phase by phase preceding and retarding operations by comparing/estimating 1PPS used as a reference clock to use a delay cell and a multiplexor. CONSTITUTION: A comparison part(31) receives two 1PPS signals, generates a counter value corresponding to a phase error of input signals(1PPS1,1PPS2) by a clock(CLOCK), and calculates a control value. The first and second delay parts(32,33) accomplish synchronization by making two 1PPS signals precede or retard by a resolution of one step according to a control value of the comparison part(31). An OR gate(34) receives output signals of the first and second delay parts(32,33) to output a 1PPS signal.

Description

시간주파수 공급장치의 위상동기 장치Phase synchronizer of time frequency supply

본 발명은 시간주파수 공급장치의 위상동기 장치에 관한 것으로, 특히 CDMA(Code Division Multiple Access, 코드 분할 다중 접속) 시스템의 기준 클럭으로 사용하는 1PPS(Pulse per Second, 초당 펄스)를 비교/평가하여 셀 지연과 다중화기를 사용하여 위상 앞섬과 뒤짐 작용으로 위상을 동기시키는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase synchronization device of a time frequency supply device, and in particular, compares / evaluates 1PPS (pulse per second, pulse per second) used as a reference clock of a code division multiple access (CDMA) system. The present invention relates to a device for synchronizing phases by using phase retardation and retardation using delay and multiplexers.

일반적으로 CDMA 시스템은 여러 사용자가 같은 주파수 대역을 공유하여 통신하는 시스템으로, PCS(Personal Communication System, 개인휴대통신)나 DCS(Digital Cellular Switch, 디지털 셀룰러 교환기), WLL(Wireless Local Loop) 등의 시스템에서 사용된다.In general, a CDMA system is a system in which multiple users share the same frequency band and communicate with each other, such as a PCS (Personal Communication System), a DCS (Digital Cellular Switch), a WLL (Wireless Local Loop), etc. Used in

도1은 일반적인 시간주파수 공급장치의 블록구성도이다.1 is a block diagram of a general time frequency supply device.

이에 도시된 바와 같이, 시간주파수 공급장치의 시각정보와 위치정보를 받아 위상을 동기시키는 위상동기부(1)와; GPS(Global Positioning System, 전지구 측위 시스템) 위성으로부터 GPS 위성 신호를 수신하여 상기 위상동기부(1)로 GPS 1PPS(Pulse per Second, 초당 펄스)를 제공하는 GPS 수신부(2)와; 상기 위상동기부(1)와 정보를 교환하고 상기 GPS 수신부(3)로부터 정보를 전송받고 명령을 전송하여 수신제어와 TOD(Time of Day)를 생성하는 수신제어 및 TOD 생성부(3)로 구성되었다.As shown therein, phase synchronization unit 1 for synchronizing the phase by receiving the time information and position information of the time frequency supply device; A GPS receiver (2) for receiving a GPS satellite signal from a GPS (Global Positioning System) satellite and providing GPS 1PPS (pulse per second) to the phase synchronizer 1; It consists of a reception control and a TOD generator (3) for exchanging information with the phase synchronization unit (1), receiving information from the GPS receiver (3), and transmitting commands to generate reception control and time of day (TOD). It became.

이와 같이 구성된 일반적인 시간주파수 공급장치는 GPS 위성으로부터 시각정보와 위성정보를 수신하여, 루비듐 오실레이터에서 발생하는 신호와 GPS 수신부(2)에서 발생하는 1PPS(1초에 1회 펄스 발생) 신호를 비교 분석하여, 즉 일종의 PLL(Phase Locked Loop, 위상동기루프)를 수행하여 매우 정밀한 10MHz 신호와 1PPS 신호 및 TOD를 발생시켜, CDMA 시스템에 기준 클럭을 공급하도록 동작한다. 그리고 사용자가 CDMA 용 시간주파수 공급장치의 현재 상태를 볼 수 있도록 LCD(Liquid Crystal Display, 액정 디스플레이)를 사용하고 있다. LCD에는 현재의 시각과 시각모드(UTC/GPS), 현재의 위치 및 출력되는 10MHz의 상대주파수 오차를 디스플레이하게 된다.The general time frequency supply device configured as described above receives time information and satellite information from the GPS satellites, and compares and analyzes the signal generated by the rubidium oscillator and the 1PPS signal generated by the GPS receiver 2 once per second. In other words, it performs a kind of phase locked loop (PLL) to generate a very precise 10 MHz signal, a 1 PPS signal, and a TOD to supply a reference clock to the CDMA system. An LCD (Liquid Crystal Display) is used to view the current state of the CDMA time-frequency supply. The LCD displays the current time and time mode (UTC / GPS), the current position, and the relative frequency error of 10 MHz.

특히 시각에 관한 정보는 2초에 1회 GPS 수신부(2)로부터 얻고 있으며, 나머지 1초 동안은 타임 오프셋(Time Offset) 값을 이용하여 UTC/GPS 모드에 대한 시각정보를 변환시키게 된다. 이렇게 시간주파수 공급장치는 GPS 위성으로부터 받은 정보를 이용하여 시간과 위치 정보를 제공하게 된다.In particular, the time information is obtained from the GPS receiver 2 once every two seconds, and the time information for the remaining one second is used to convert time information about UTC / GPS mode. Thus, the time frequency supply device provides time and location information using information received from GPS satellites.

도2는 종래 시간주파수 공급장치의 위상동기 장치의 블록구성도이다.2 is a block diagram of a phase synchronization device of a conventional time frequency supply device.

이에 도시된 바와 같이, 입력된 1PPS를 1스텝의 분해능으로 앞서거나 뒤지게하는 가변회로부(11)와; 상기 가변회로부(11)에서 가변된 1PPS 신호를 중앙처리장치의 제어신호에 따라 희망하는 클럭수 만큼 다중화하여 가변된 신호를 출력하는 다중화부(12)로 구성되었다.As shown in the figure, the variable circuit unit 11 for leading or behind the input 1PPS with a resolution of one step; The variable circuit unit 11 includes a multiplexer 12 that multiplexes the variable 1PPS signal by a desired clock number according to a control signal of the central processing unit and outputs a variable signal.

이와 같이 구성된 종래 위상동기 장치는, 이중화 시스템의 주파수원으로써10MHz의 루비듐(Ribidum) 발진기를 사용한다. 이 10MHz의 확도가 ±2×10-11인 발진기를 천만분주하여 1PPS를 발생시키는데, 가변회로부(11)에서 제어주파수인 100MHz의 크리스탈(Crystal)을 주파수원으로 하여 입력된 1PPS를 1스텝의 분해능으로 앞서거나 뒤지게 한다. 그러면 중앙처리장치는 다중화부(12)를 제어하여 희망하는 클럭수 만큼의 1PPS를 출력하여 CDMA 시스템에 기준 클럭을 공급하도록 동작하였다.The conventional phase synchronizing device configured as described above uses a 10 MHz rubidium oscillator as a frequency source of the redundant system. An oscillator with a 10 MHz accuracy of ± 2 × 10 -11 is divided into 10 million to generate 1 PPS. The 1PPS inputted with the crystal frequency of 100 MHz, which is a control frequency, as the frequency source in the variable circuit section 11 Advanced or backward in resolution. Then, the central processing unit operates the multiplexer 12 to output 1 PPS of the desired clock number to supply the reference clock to the CDMA system.

여기서 지터(Jitter)라는 것은 디지털 전송에 있어서 각각의 비트가 원래 있어야 할 시간적 위치에서 앞이나 뒤로 얼마만큼 이동된 것을 말하는데, 디지털 전송에 있어서 지터는 다중화-역다중화 과정에서 발생하는 다중화기 지터와 재생기들을 통과하여 전송되는 동안 발생하는 재생기 지터가 있다.In this case, jitter refers to how much each bit is shifted forward or backward in the time position in which the digital transmission is supposed to be performed. In the digital transmission, jitter is a multiplexer jitter and a player that occurs during the multiplexing-demultiplexing process. There is regenerator jitter that occurs during transmission across these fields.

그러나 종래의 장치는 가변회로부에서 100MHz의 크리스탈을 주파수원으로 하여 동기회로를 구현하여 확도가 떨어지는 문제점과 지터가 발생하는 문제점이 있었다.However, the conventional device has a problem that the accuracy of the accuracy is lowered and jitter is generated by implementing a synchronization circuit using a 100MHz crystal as a frequency source in the variable circuit unit.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 CDMA 시스템의 기준 클럭으로 사용하는 1PPS를 비교/평가하여 셀 지연과 다중화기를 사용하여 위상 앞섬과 뒤짐 작용으로 위상을 동기시키는 시간주파수 공급장치의 위상동기 장치를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to compare / evaluate 1PPS used as a reference clock of a CDMA system, and to use a phase delay and a multiplexer to delay and reverse a phase. The present invention provides a phase synchronization device of a time frequency supply device for synchronizing phases.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 시간주파수 공급장치의 위상동기 장치는,Phase synchronization device of the time frequency supply device according to the present invention to achieve the above object,

두 개의 1PPS 신호를 입력받아 클럭을 이용하여 입력된 두 신호의 위상차에해당하는 카운터 값을 발생시키고 제어값을 산출하는 비교부와; 상기 비교부의 제어값에 따라 입력된 두 개의 1PPS를 1스텝의 분해능으로 앞서거나 뒤지게 하여 동기를 이루게 하는 제1 및 제2 지연부와; 상기 제1 및 제2 지연부의 출력을 논리합연산하여 1PPS 신호를 출력시키는 논리합연산부로 이루어짐을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다.A comparator for receiving two 1PPS signals and generating a counter value corresponding to a phase difference between the two signals inputted by using a clock and calculating a control value; First and second delay units for synchronizing the two 1PPS input according to the control value of the comparator with one step resolution or one second; The technical configuration is characterized by consisting of a logic operation unit for outputting the 1PPS signal by performing a logical operation of the output of the first and second delay unit.

도 1은 일반적인 시간주파수 공급장치의 블록구성도,1 is a block diagram of a general time frequency supply device,

도 2는 종래 시간주파수 공급장치의 위상동기 장치의 블록구성도,2 is a block diagram of a phase synchronization device of a conventional time frequency supply device;

도 3은 본 발명이 적용되는 CDMA용 이중화 시간주파수 공급시스템의 블록구성도,3 is a block diagram of a redundant time frequency supply system for CDMA to which the present invention is applied;

도 4는 본 발명에 의한 시간주파수 공급장치의 위상동기 장치의 블록구성도,4 is a block diagram of a phase synchronization device of a time frequency supply device according to the present invention;

도 5는 도4에서 비교부의 상세블록도,5 is a detailed block diagram of a comparison unit in FIG. 4;

도 6은 도5에서 카운터부의 상세회로도,6 is a detailed circuit diagram of the counter unit in FIG. 5;

도 7은 도4에서 제1 및 제2 지연부의 상세블록도,7 is a detailed block diagram of a first delay unit and a second delay unit in FIG. 4;

도 8은 도7에서 제1 및 제2 지연부의 상세회로도,FIG. 8 is a detailed circuit diagram of a first delay unit and a second delay unit in FIG. 7;

도 9는 도8에서 지연스텝을 보인 회로도,9 is a circuit diagram showing a delay step in FIG. 8;

도 10은 도4에서 비교부의 출력을 도시한 파형도,FIG. 10 is a waveform diagram illustrating an output of a comparison unit in FIG. 4;

도 11은 도4에서 제1 및 제2 지연부의 출력을 도시한 파형도,FIG. 11 is a waveform diagram illustrating outputs of the first and second delay units in FIG. 4; FIG.

도 12는 셀지연을 이용하였을 경우 세슘 1PPS와의 비교 파형도.Figure 12 is a comparison waveform diagram with cesium 1PPS when using the cell delay.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

31 : 비교부31: comparison unit

32, 33 : 제1 및 제2 지연부32, 33: first and second delay unit

34 : 논리합 연산부34: logical sum operation unit

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명 시간주파수 공급장치의 위상동기 장치의 기술적 사상에 따른 일실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, an embodiment according to the technical idea of the phase synchronization device of the present invention time frequency supply device configured as described above is as follows.

도3은 본 발명이 적용되는 CDMA용 이중화 시간주파수 공급시스템의 블록구성도이다.3 is a block diagram of a redundant time frequency supply system for CDMA to which the present invention is applied.

이에 도시된 바와 같이, 장비의 클럭원으로 사용하는 루비듐 오실레이터를 내장하고 오실레이터의 클럭을 천만분주한 1PPS와 GPS 수신부(2)에서 발생하는 1PPS의 시간 오프셋을 측정하고, GPS 1PPS에 위상동기시킨 클럭과 시간정보 및 기타 상태정보를 출력하는 GTFU(21)(22)와; 상기 두 개의 GTFU(21)(22)에서 발생한 클럭과 1PPS와 상태정보의 출력을 비교/평가하여 클럭과 1PPS를 각각 위상동기시키고 시스템을 자체진단하여 진단정보도 출력하는 GSDA(23)(24)와; 상기 GTFU(21)(22)와 GSDA(23)(24)의 이중화 장비에 필요한 안정된 전원을 공급하는 GTPA(25)(26)로 구성된다.As shown in FIG. 1, a clock having a built-in rubidium oscillator used as a clock source of the equipment and measuring the time offset of 1PPS in which the oscillator clock is divided by 10 million and the 1PPS generated by the GPS receiver 2, and phase-synchronized to the GPS 1PPS GTFU 21 and 22 for outputting time information and other status information; GSDA (23) (24) for comparing and evaluating the clocks generated by the two GTFUs (21) (22) and the output of the status information to phase-synchronize the clock and 1PPS, respectively, and for self-diagnosing the system. Wow; It is composed of GTPA (25) (26) for supplying a stable power required for the redundant equipment of the GTFU (21) 22 and GSDA (23) (24).

도4는 본 발명에 의한 시간주파수 공급장치의 위상동기 장치의 블록구성도이다.4 is a block diagram of a phase synchronization device of a time frequency supply device according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 두 개의 1PPS 신호를 입력받아 클럭에 의해 입력된 두 신호의 위상차에 해당하는 카운터 값을 발생시키고 제어값을 산출하는 비교부(31)와; 상기 비교부(31)의 제어값에 따라 입력된 두 개의 1PPS를 1스텝의 분해능으로 앞서거나 뒤지게 하여 동기를 이루게 하는 제1 및 제2 지연부(32)(33)와; 상기 제1 및 제2 지연부(32)(33)의 출력을 논리합연산하여 1PPS 신호를 출력시키는 논리합연산부(34)로 구성된다.As shown therein, a comparator 31 which receives two 1PPS signals, generates a counter value corresponding to the phase difference between the two signals inputted by the clock, and calculates a control value; First and second delay units (32) (33) for synchronizing the two 1PPS inputs according to the control value of the comparison unit (31) to advance or lag with one step resolution; And a logic operation unit 34 for performing logic operation on the outputs of the first and second delay units 32 and 33 to output the 1PPS signal.

상기에서 비교부(31)는, 도5에 도시된 바와 같이, 두 개의 1PPS 신호를 입력받아 지연시키는 제1 및 제2 디플립플롭(41)(42)과; 상기 제1 및 제2 디플립플롭(41)(42)의 신호를 입력받아 배타적부정 논리합연산을 수행하는 배타적부정 논리합연산부(43)와; 상기 제1 및 제2 디플립플롭(41)(42)의 신호를 입력받아 논리곱연산을 수행하는 논리곱연산부(44)와; 입력된 클럭에 따라 상기 배타적부정 논리합연산부(43)와 논리곱연산부(44)의 신호를 카운트하는 카운터부(45)로 구성된다.As shown in FIG. 5, the comparator 31 includes: first and second deflip-flops 41 and 42 for receiving and delaying two 1PPS signals; An exclusive negative logic operation unit 43 for receiving the signals of the first and second flip-flops 41 and 42 and performing exclusive negative logical operation; A logical product operator (44) for receiving the signals of the first and second deflip-flops (41) (42) and performing an AND operation; The exclusive negative logic operation part 43 and the counter product 45 are counted according to the input clock.

상기에서 카운터부(45)는, 도6에 도시된 바와 같이, 상기 배타적부정 논리합연산부(43)와 논리곱연산부(44)의 신호를 업/다운 카운트하는 업/다운 카운터(46)와; 상기 업/다운 카운터(46)의 출력을 임시저장하는 8진버퍼(47)로 구성된다.The counter unit 45 includes an up / down counter 46 for up / down counting the signals of the exclusive negative logic operation unit 43 and the logical product operation unit 44, as shown in FIG. It consists of an octal buffer 47 that temporarily stores the output of the up / down counter 46.

상기에서 제1 및 제2 지연부(32)(33)는, 도7에 도시된 바와 같이, 상기 비교부(31)에서 제어신호를 입력받아 복수비트의 선택선으로 1PPS의 지연제어 신호를 출력하는 제어부(51)와; 입력되는 1PPS의 신호를 지연시키는 지연부(52)와; 상기 제어부(51)의 제어신호에 따라 상기 지연부(52)에서 지연된 1PPS 신호를 1스텝 다중화하여 출력시키는 다중화부(53)로 구성된다.As shown in FIG. 7, the first and second delay units 32 and 33 receive a control signal from the comparator 31 and output a 1PPS delay control signal to a plurality of bit select lines. A control unit 51; A delay unit 52 for delaying an input signal of 1PPS; The multiplexer 53 is configured to multiplex and output the 1PPS signal delayed by the delay unit 52 according to the control signal of the controller 51.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 시간주파수 공급장치의 위상동기 장치의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation of the phase synchronization device of the time frequency supply device according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 CDMA용 이중화 시간주파수 공급시스템은 CDMA 시스템에 기준 클럭을 제공하여 시스템의 동기원으로 사용할 수 있게 한다. 이 시스템은 GTFU(21)(22), GSDA(23)(24), GTPA(25)(26) 모듈이 각각 두 개씩, 총 여섯 개의 모듈로 구성되어 있으며, 이들 중 동일한 모듈이 아닌 임의의 모듈이 고장이나 오동작을 일으킬 경우 모듈을 제거하더라도 CDMA 시스템에 항상 높은 확도의 클럭을 제공할 수 있게 되었다.First, a redundant time frequency supply system for CDMA provides a reference clock to a CDMA system, which can be used as a source of synchronization of the system. The system consists of six modules, two GTFU (21) (22), GSDA (23) (24), and two GTPA (25) (26) modules, each of which is not the same module. In the event of this failure or malfunction, the CDMA system can always provide a high accuracy clock even if the module is removed.

그래서 GTFU(21)(22) 모듈은 장비의 클럭원으로 사용하는 10MHz의 루비듐 오실레이터를 내장하고 오실레이터의 10MHz 클럭을 천만분주한 1PPS와 GPS 수신부(2)에서 발생하는 1PPS를 20ns(nano second, 나노초)의 분해능으로 시간 오프셋을 측정하고, 프로세서는 이 값을 최소자승법에 의하여 평가/제어하여 GPS 1PPS에 위상동기시킨 출력(10MHz, 1PPS)과 시간정보 및 기타 상태정보(TOD, Time Of Day)를 출력한다. 그리고 GSDA(23)(24) 모듈은 두 개의 GTFU(21)(22)에서 발생한 10MHz, 1PPS, TOD 출력을 비교/평가하여 10MHz의 클럭과 1PPS를 각각 위상동기시키고 시스템을 자체진단하여 진단정보도 출력하게 된다. 또한 GTPA(25)(26)는 +24V, ±12V, +5V로 GTFU(21)(22)와 GSDA(23)(24)의 이중화 장비에 필요한 안정된 전원을 공급하게 된다.Thus, the GTFU (21) (22) module has a built-in 10MHz rubidium oscillator that is used as the clock source of the equipment, and 20ns (nano second, nanosecond) of 1PPS generated by the 10MHz clock of the oscillator and 1PPS generated by the GPS receiver 2 Time offset is measured and the processor evaluates / controls this value by the least-squares method, and outputs the phase synchronized to GPS 1PPS (10MHz, 1PPS), time information and other status information (TOD, Time Of Day). Output GSDA (23) (24) module compares / evaluates 10MHz, 1PPS and TOD outputs generated by two GTFU (21) (22) to phase synchronize 10MHz clock and 1PPS, and diagnoses the system itself. Will print. In addition, the GTPA 25, 26 provides stable power required for the duplication equipment of the GTFU 21, 22 and GSDA 23, 24 at + 24V, ± 12V, and + 5V.

그래서 GTFU(21)(22) 모듈에서 1PPS를 시스템 자체의 안정화 조건인 GPS1PPS에 ±150ns 내에서 항상 동기를 유지하고, 두 개의 이중화 모듈에서 발생하는 각각의 1PPS를 비교/평가하여 셀 지연을 이용하여 위상을 일치시키고, 정밀한 확도를 보장하는 것이 필요하다.Therefore, 1PPS in the GTFU (21) (22) module is always kept within ± 150ns to GPS1PPS, which is the stabilization condition of the system itself, and the cell delay is compared and evaluated by comparing and evaluating each 1PPS generated in the two redundancy modules. It is necessary to match the phases and ensure accurate accuracy.

이에 따라 본 발명에서는 두 개의 입력 1PPS가 비교부(31)에 인가되면, 50MHz 클럭에 의하여 두 신호의 위상차에 해당하는 카운터 값을 발생하고, 프로세서는 100초 동안 최소자승법에 의하여 평가함으로써 정확한 제어 값을 산출하게 된다.Accordingly, in the present invention, when two inputs 1PPS are applied to the comparator 31, a counter value corresponding to the phase difference between the two signals is generated by the 50 MHz clock, and the processor evaluates the control value by the least-square method for 100 seconds to obtain an accurate control value. Will yield

여기서 도10은 비교부(31)의 출력을 도시한 파형도이고, 도11은 제1 및 제2 지연부(32)(33)의 출력을 도시한 파형도이다.10 is a waveform diagram showing the output of the comparator 31, and FIG. 11 is a waveform diagram showing the output of the first and second delay units 32 and 33. FIG.

그래서 두 개의 1PPS의 입력 중 하나가 "하이"가 되면 디플립플롭(41)(42)의 출력이 "하이"가 되어 배타적부정 논리합연산부(43)의 출력이 "로우"로 된다. 그러면 50MHz의 클럭으로 동작하는 카운터부(45)가 20ns의 분해능을 가지고 동작을 시작하게 된다. 그리고 나머지 입력이 "하이"가 되면 배타적부정 논리합연산부(43)의 출력이 "하이"가 되어 카운터부(45)의 카운터가 완료되고, 카운터부(45)는 카운터 완료신호를 중앙처리장치로 전송하게 된다.Thus, when one of the two 1PPS inputs becomes "high", the outputs of the deflip-flops 41 and 42 become "high" and the output of the exclusive negative logic operation section 43 becomes "low". Then, the counter unit 45 operating with a clock of 50 MHz starts operation with a resolution of 20 ns. When the remaining input becomes "high", the output of the exclusive negative logic operation unit 43 becomes "high", and the counter of the counter unit 45 is completed, and the counter unit 45 transmits the counter completion signal to the central processing unit. Done.

이렇게 하여 산출된 제어 값을 300ns의 제1 및 제2 지연부(32)(33)에서는 1회 평가할 때마다 1스텝(약 12ns)만 제어하게 된다. 즉, 제어부(51)는 비교부(31)에서 제어신호를 입력받아 5비트의 선택선으로 1PPS의 지연제어 신호를 출력하고, 지연부(52)는 입력되는 1PPS의 신호를 지연시키며, 다중화부(53)에서 지연부(52)에서 지연된 1PPS 신호를 1스텝 다중화하여 출력시키게 된다.The control values calculated in this way are controlled by only one step (about 12 ns) each time the first and second delay units 32 and 33 of 300 ns are evaluated once. That is, the control unit 51 receives the control signal from the comparator 31 and outputs a delay control signal of 1PPS to the 5-bit select line, and the delay unit 52 delays the input 1PPS signal. In step 53, the 1PPS signal delayed by the delay unit 52 is output by multiplexing by one step.

그래서 제1 및 제2 지연부(32)(33)에 입력되는 1PPS는 GPS 1PPS에 150ns 뒤지게 동기된다. 왜냐하면 제1 및 제2 지연부(32)(33)에서 이 신호를 앞서거나 뒤지게 하기 위하여 전체 지연값 300ns의 중심인 150ns를 기본값으로 하여 제어함으로써 GTFU(21)(22) 모듈에서 150ns 앞서게 하였다. 그러면 비교부(31)로부터 읽은 값을 최소자승법에 의하여 100회 동안의 데이터를 처리한 후 위상오차를 보정하는 방향으로 1스텝만 제어하게 된다. 이는 타입 점프(Time Jump)에 의한 시스템의 오동작을 방지하기 위해서이다.Thus, the 1PPS input to the first and second delay units 32 and 33 is synchronized 150ns behind the GPS 1PPS. This is because the first and second delay units 32 and 33 control 150 ns, which is the center of the total delay value of 300 ns, as a default to control the signal forward or backward, so that 150 ns is advanced in the GTFU 21 and 22 modules. . Then, the data read from the comparator 31 is processed by the least square method for 100 times of data, and then only one step is controlled in the direction of correcting the phase error. This is to prevent malfunction of the system due to time jump.

그리고 시스템의 ±150ns의 앞섬과 뒤진 위상의 제어를 위하여 300ns의 제어범위를 가지고, 중앙처리장치에서 제어가능한 값은 23 스템이 되어 5비트의 선택선에 의해 0~22(00000~10110)까지 제어가 가능하고 초기 값은 11(01011)이 된다.And it has a control range of 300ns for control of leading and backward phases of ± 150ns of the system, and the controllable value in the central processing unit is 23 stems, and it is controlled from 0 to 22 (00000 ~ 10110) by 5 bit selection line. Is possible and the initial value is 11 (01011).

또한 도12는 셀지연을 이용하였을 경우 세슘 1PPS와의 비교 파형도이다. 즉, 세슘 1PPS와 동기되어 있지 않으므로 오프셋(294821.8마이크로초)이 존재하지만 1PPS의 출력은 안정되어 있음을 알 수 있다.12 is a comparison waveform diagram of cesium 1PPS when cell delay is used. In other words, since it is not synchronized with cesium 1PPS, there is an offset (294821.8 microseconds), but it can be seen that the output of 1PPS is stable.

이처럼 본 발명은 CDMA 시스템의 기준 클럭으로 사용하는 1PPS를 비교/평가하여 셀 지연과 다중화기를 사용하여 위상 앞섬과 뒤짐 작용으로 위상을 동기시키게 되는 것이다.As described above, the present invention compares / evaluates 1PPS used as a reference clock of a CDMA system, and synchronizes phases by using phase delay and backward operation using a cell delay and a multiplexer.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 시간주파수 공급장치의 위상동기 장치는 셀 지연과 다중화기를 사용하여 위상 앞섬과 뒤짐 작용으로 위상을 동기시킴으로써 1PPS 출력의 지터를 제거할 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, the phase synchronization device of the time-frequency supply device according to the present invention has an effect of removing jitter of 1PPS output by synchronizing phases with phase leading and falling operations using a cell delay and a multiplexer.

또한 본 발명은 종래의 장치에 비해 오실레이터를 사용하지 않으므로 원가를 절감할 수 있고, 동일 칩을 이용하여 동작환경에 따른 오차를 감소시킬 수 있는 효과도 있게 된다.In addition, since the present invention does not use an oscillator as compared to the conventional apparatus, the cost can be reduced, and the same chip can be used to reduce the error caused by the operating environment.

Claims (2)

GPS로부터 수신한 1PPS신호와 내부 오실레이터를 이용하여 생성한 1PPS신호와 클럭을 입력받아 상기 클럭에 의해 입력된 두 1PPS신호의 위상차를 보정할 수 있는 위상차 제어값을 출력하는 비교부와, 상기 비교부에서 출력되는 위상 제어값과 상기 두 1PPS신호를 1스텝의 분해능으로 앞서거나 뒤지게 하는 제1 및 제2 지연부와, 상기 제1 및 제2 지연부의 출력을 논리합 연산하여 위상이 보정된 1PPS 신호를 출력시키는 논리합 연산부로 구성된 시간주파수 공급장치의 위상 동기 장치에 있어서,A comparator for receiving a 1PPS signal received from GPS and a 1PPS signal generated using an internal oscillator and a clock and outputting a phase difference control value for correcting a phase difference between two 1PPS signals inputted by the clock; 1PPS signal whose phase is corrected by performing a logical OR operation on the phase control value and the output of the first and second delay units to advance or lag the two 1PPS signals with a resolution of one step. In the phase synchronization device of the time frequency supply device consisting of a logical sum operation unit for outputting 상기 비교부는,The comparison unit, 상기 두개의 1PPS 신호를 입력받아 지연시키는 제1 및 제2 디플립플롭과;First and second flip-flops for receiving and delaying the two 1PPS signals; 상기 제1 및 제2 디플립플롭의 신호를 입력받아 배타적 부정 논리합 연산을 수행하는 배타적 부정 논리합연산부와;An exclusive negation operation unit configured to receive the signals of the first and second flip-flops and perform an exclusive negation operation; 상기 제1 및 제2 디플립플롭의 신호를 입력받아 논리곱연산을 수행하는 논리곱연산부와;An AND operation unit for performing an AND operation on the signals of the first and second deflip-flops; 상기 입력된 클럭에 따라 상기 배타적 부정 논리합연산부와 논리곱연산부의신호를 카운트하고 그 카운트 값을 위상차 제어값으로 출력하는 카운터부로 구성되고,A counter unit for counting signals of the exclusive negated logic operator and the logical product operator according to the input clock and outputting the count value as a phase difference control value, 상기 제1 및 제2 지연부는,The first and second delay units, 상기 비교부에서 제어신호를 입력받아 복수 비트의 선택선으로 1PPS 신호의지연 제어신호를 출력하는 제어부와;A control unit which receives the control signal from the comparator and outputs a delay control signal of a 1PPS signal to a selection line of a plurality of bits; 상기 1PPS 신호를 지연시키는 지연부와;A delay unit for delaying the 1PPS signal; 상기 제어부에서 출력된 제어신호에 띠라 상기 지연부에서 지연된 1PPS 신호를 1스텝 다중화하여 출력시키는 다중화부로 구성된 것을 특징으로 하는 시간주파수 공급장치의 위상동기장치.And a multiplexing unit configured to multiplex and output the 1PPS signal delayed by the delay unit by one step according to the control signal output from the control unit. 제1항에 있어서, 상기 카운터부는,The method of claim 1, wherein the counter unit, 상기 배타적 부정 논리합연산부와 상기 논리곱연산부의 신호를 업/다운 카운트하는 업/다운 카운터와;An up / down counter for up / down counting the signals of the exclusive negated logical operator and the logical operator; 상기 업/다운 카운터의 출력을 임시 저장하는 8진 버퍼로 구성된 것을 특징으로 하는 시간주파수 공급장치의 위상동기장치.And an octal buffer for temporarily storing the output of the up / down counter.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR960009539A (en) * 1994-08-18 1996-03-22 구자홍 Backlighting method of cellular phone

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