一种数字化实时处理的时间比对系统以及比对方法技术方案

本发明专利技术公开了一种数字化实时处理的时间比对系统以及比对方法，包括卫星信号接收单元、本地频标数字化单元、时间测量单元以及数据处理单元四部分。辅助以ADC数据转换的边沿效应和边沿拟合的时间比对方法，将本地频标和卫星信号与本地频标之间的初始时间间隔信号直接进行数字化处理。将数字化时序比对得到的初始时间间隔信号经过边沿拓展电路将其下降沿进行拓展，利用重构边沿拓展后的时间间隔信号下降沿过程的电压时间函数关系来完成时间间隔长度的测量。时间比对的数字化处理，将时间传递过程中需要在模拟环境下完成的工作直接转移到数字环境，模数转换器的高性能以及数字信号处理器的高速运算能力极大地提高了系统的响应时间，保证了时间比对的实时性。

A time comparison system and method of digital real-time processing

The invention discloses a time comparison system and a comparison method for digital real-time processing, which comprises four parts: a satellite signal receiving unit, a local frequency standard digital unit, a time measuring unit and a data processing unit. With the aid of the edge effect of ADC data conversion and the time comparison method of edge fitting, the initial time interval signal between the local frequency scale and the satellite signal and the local frequency scale is directly digitized. The initial time interval signal obtained by digital timing comparison is extended by edge expanding circuit, and the measurement of time interval length is completed by voltage time function relationship of time interval signal falling edge process after edge expanding reconstruction. The digital processing of time comparison directly transfers the work that needs to be completed in the analog environment to the digital environment. The high performance of the analog-to-digital converter and the high-speed operation ability of the digital signal processor greatly improve the response time of the system and ensure the real-time performance of time comparison.

【技术实现步骤摘要】
一种数字化实时处理的时间比对系统以及比对方法
本专利技术涉及时间频率测量技术与控制领域，其应用包括测试计量及频标技术、通讯、仪器仪表、导航定位、电子工程等相当广泛的领域。
技术介绍
卫星系统因具有广阔的覆盖范围、高的精度、低的使用成本等优点，逐渐成为大众首选的时间服务方式。高精度的时间服务是国民经济发展、国防建设、空间技术的支撑，对卫星定位、航空航天、信息传递及军事行动等都具有重要的意义。现代时间频率测量中一个重要的特点是可以实现远程时间频率传递。“时间统一系统”为精密间产生、传递、恢复和保持、科学研究、科学实验和工程技术及一切动力学系统和时序过程的测量和定量研究提供了必不可少的时间基准和依据。国外，作为波兰天文台、空间研究中心实体公司之一，PIKTIME公司产品已经拥有占领国际市场的时间同步技术和产品。在其最新的时间同步系统TTS-5中已经不再采用硬件处理的时间间隔计数器。该系统具有观测效果好、运行时间长、稳定性好、配置可能性大、使用方便等优点。国内目前市场上的时间传递产品，大多是采用硬件处理的下变频器和时间间隔计数器应用于时间比对系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字化实时处理的时间比对系统，其特征在于，包括卫星信号接收单元、本地频标数字化单元、时间测量单元以及数据处理单元四部分；/n卫星信号接收单元包括有源天线和卫星信号接收终端，卫星信号接收终端包括带通滤波器、ADC转换器、基带处理器；/n卫星信号经过有源天线接收后传递到卫星信号接收终端，在卫星信号接收终端内部，卫星信号先经过一个带通滤波器进行滤波，再下变频至中频信号IF，之后中频信号由ADC转换器数字化得到数字中频信号DIF，再送入基带处理器完成对卫星信号的捕获和跟踪，得到卫星帧信息和卫星秒脉冲；/n本地频标数字化单元包含频率合成器和模数转换器，模数转换器的模拟输入信号与编码时钟信号在同频...

【技术特征摘要】
1.一种数字化实时处理的时间比对系统，其特征在于，包括卫星信号接收单元、本地频标数字化单元、时间测量单元以及数据处理单元四部分；
卫星信号接收单元包括有源天线和卫星信号接收终端，卫星信号接收终端包括带通滤波器、ADC转换器、基带处理器；
卫星信号经过有源天线接收后传递到卫星信号接收终端，在卫星信号接收终端内部，卫星信号先经过一个带通滤波器进行滤波，再下变频至中频信号IF，之后中频信号由ADC转换器数字化得到数字中频信号DIF，再送入基带处理器完成对卫星信号的捕获和跟踪，得到卫星帧信息和卫星秒脉冲；
本地频标数字化单元包含频率合成器和模数转换器，模数转换器的模拟输入信号与编码时钟信号在同频的基础上有一个微小频差，将模拟输入信号进行数字下变频，输出与该微小频差直接相关的本地频标数字量；
时间测量单元包括数字信号处理器和边沿拓展电路，数字信号处理器接收来自本地频标数字化单元的本地频标数字量并处理获得本地秒脉冲，同时接收来自卫星信号接收单元的卫星秒脉冲；然后以卫星秒脉冲为起始点、本地秒脉冲为结束点，得到本地秒脉冲与卫星秒脉冲间的初始时间间隔信号，将初始时间间隔信号经过外部的边沿拓展电路后再送回到数字信号处理器内部的ADC转换器进行数字转换；
数据处理单元包括微控制处理器、KEY按键、LCD液晶显示屏、USB接口以及PC机；微控制处理器接收卫星帧信息并补偿卫星秒脉冲，同时接收来自数字信号处理器的定时器计数信号的周期数m、边沿拓展后的时间间隔信号下降沿处相应的数字量NF1和NF2。


2.根据权利要求1所述的数字化实时处理的时间比对系统，其特征在于，所述比对系统的比对方法是：基于边沿效应思想的时钟游标原理，采用ADC模数转换的方法，把本地频标直接数字化处理获得本地秒脉冲，本地秒脉冲再...

【专利技术属性】
技术研发人员：白丽娜，蔚保国，韩华，燕雯，王远，杨子义，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第五十四研究所，西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：河北;13