基于电压采样的绝对频差测量方法及系统及装置及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于电压采样的绝对频差测量方法及系统及装置及介质，所述方法包括：本地晶振产生输出信号；对输出信号进行分频处理，获得分频后的信号；对分频后的信号进行滤波处理，获得滤波后的信号；将滤波后的信号进行模数转换采样，获得采样信号；获得采样信号对应的信号幅度值，将信号幅度值转换为频偏数值；基于频偏数值生成频率控制量；基于频率控制量对本地晶振的输出频率进行控制，补偿本地晶振输出信号的偏差；本发明专利技术能够补偿本地晶振输出信号的偏差，且补偿精度较高。

【技术实现步骤摘要】
基于电压采样的绝对频差测量方法及系统及装置及介质
本专利技术涉及时频设备信号处理领域，具体地，涉及一种基于电压采样的绝对频差测量方法及系统及装置及介质。
技术介绍
在时频设备的守时过程中，即外部没有GPS/BDS或其他信源提供参考时钟(例如：秒脉冲)时，本地晶振将由于本身的老化特性或温度特性出现频率漂移。为了在无外部参考时钟时稳定正常的输出本地频率信号，需要对晶振的频率偏移进行补偿。传统的补偿方式一般分为两个步骤：步骤1：通过长时间有外部参考时钟源的情况下，对本地晶振老化参数或温度参数进行记录；步骤2在无外部参考源的情况下，根据步骤1中记录的数据，拟合出老化曲线并进行补偿。上述补偿方式存在一个明显的问题，即：拟合曲线与实际曲线存在一定的偏差，当间隔较长时间时，例如3天以上进行处理时，拟合曲线补偿无法达到所需要的精度。
技术实现思路
为了解决传统补偿方式存在的精度不足的问题，本专利技术提供了一种基于电压采样的绝对频差测量方法及系统及装置及介质。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于电压采样的绝对频差测量方法，所述方法包括：本地晶振产生输出信号；对输出信号进行分频处理，获得分频后的信号；对分频后的信号进行滤波处理，获得滤波后的信号；将滤波后的信号进行模数转换采样，获得采样信号；获得采样信号对应的信号幅度值，将信号幅度值转换为频偏数值；基于频偏数值生成频率控制量；基于频率控制量对本地晶振的输出频率进行控制，补偿本地晶振输出信号的偏差。其中，本方法导入一种在无外部参考时钟的情况下，通过分频输出-模拟滤波-高精度采样-偏差补偿四个步骤，对本地晶振的频率进行独立测量，并补偿晶振频率的方法，避免了传统采用采用拟合曲线与实际曲线进行比较的缺陷，提高了本地晶振频偏补偿的精度。其中，本方法将本地晶振的频率偏移转换为一种可进行独立测量的信号，再通过对该信号的测量，提取出频率的偏差，避免了使用拟合曲线与实际曲线存在偏差的缺陷，并且由于模拟RLC滤波器的带通特性独立于本地晶振频率，即可以通过模拟滤波器的特性提取晶振的频率偏移量。优选的，本方法中本地晶振的标称输出频率为f0，频率偏移为Δf，频偏系数Foc_delta＝Δf/f0。优选的，本方法中本地晶振的输出信号通过分频处理获得分频后的信号，分频后信号的频率为ffilter，ffilter小于f0。优选的，本方法中过渡带带宽为B，与本地晶振的输出信号未发生频率偏移时相比过渡带对应幅度衰减为ΔV，与本地晶振的输出信号未发生频率偏移时相比滤波器的输出信号幅度值变化为：ΔVoff＝ffilter×Foc_delta×ΔV/B。其中，滤波器特性为通过电路设计得到，在控制元器件参数的情况下，其过渡带特性是近似恒定且可以提前测量得到。即可得到输入频率偏差与输出幅度比例的对应函数：fdelta＝G(Vdelta),G()为滤波器特性。当滤波器输入信号频率f0时，当没有频偏时(存在外部参考信号)，对应输出幅度为Vof0(该幅度在驯服阶段，及存在外部参考时，持续测量并平滑)。当存在频偏时(无外部参考信号)，其对应输出幅度为Vofd。频偏测量可以根据上述描述，ΔV＝Vofd-Vof0，从而计算得到fdelta＝G(ΔV)。本专利技术还提供了一种基于电压采样的绝对频差测量系统，所述系统包括：本地晶振，用于产生输出信号；分频器，用于对本地晶振的输出信号进行分频处理，获得分频后的信号；滤波器，用于对分频后的信号进行滤波处理；模数转换器，用于将滤波后的信号进行模数转换；处理器，用于接收和处理模数转换器的输出信号获得信号幅度值，将信号幅度值转换为频偏数值，基于频偏数值生成频率控制量；晶振控制产生电路：用于将处理器输出的频率控制量转换为本地晶振实际的频率控制量，对本地晶振的输出频率进行控制，补偿本地晶振输出信号的偏差。其中，本系统导入一种在无外部参考时钟的情况下，通过分频输出-模拟滤波-高精度采样-偏差补偿四个步骤，对本地晶振的频率进行独立测量，并补偿晶振频率的方法，避免了传统采用采用拟合曲线与实际曲线进行比较的缺陷，提高了本地晶振频偏补偿的精度。其中，本系统将本地晶振的频率偏移转换为一种可进行独立测量的信号，再通过对该信号的测量，提取出频率的偏差，避免了使用拟合曲线与实际曲线存在偏差的缺陷，并且由于模拟RLC滤波器的带通特性独立于本地晶振频率，即可以通过模拟滤波器的特性提取晶振的频率偏移量。进一步的，本系统中本地晶振的标称输出频率为f0，频率偏移为Δf，频偏系数Foc_delta＝Δf/f0；本地晶振的输出信号通过分频处理获得分频后的信号，分频后信号的频率为ffilter，ffilter小于f0。进一步的，本系统中过渡带带宽为B，过渡带对应幅度衰减为ΔV，滤波器的输出信号幅度值变化为：ΔVoff＝ffilter×Foc_delta×ΔV/B。进一步的，所述系统的处理流程包括：驯服系统过程和守时测量纠正过程；驯服系统过程：本过程中存在外部参考时钟源【可以为GPS或北斗接收机输出的秒信号，也可以为外部设备通过BDC码等送入的参考时钟】；通过对本地晶振的闭环控制，将本地晶振的输出稳定在标称输出值；记录此时的滤波器输出信号标称值；控制本地晶振产生受控的频偏，记录此时滤波器输出的信号幅度值，得到实际的ΔV/B；守时测量纠正过程：本过程中无外部参考时钟源：连续测量滤波器输出信号的幅度值，并对幅度值进行平滑处理；当滤波器输出信号幅度值的变化值超出设定的门限时，产生本地晶振控制量补偿本地晶振的偏差；持续测量滤波器的输出信号幅度值，实现闭环控制。本专利技术还提供了一种绝对频差测量装置，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述基于电压采样的绝对频差测量方法的步骤。本专利技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述基于电压采样的绝对频差测量方法的步骤。本专利技术提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：本专利技术能够补偿本地晶振输出信号的偏差，且补偿精度较高。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本专利技术的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定；图1为基于电压采样的绝对频差测量方法的流程示意图；图2为基于电压采样的绝对频差测量系统的组成示意图。具体实施方式为了能够更清楚地理解本专利技术的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行进一步的详细描述。需要说明的是，在相互不冲突的情况下，本专利技术的实施例及实施例中的特征可以相互组合。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于电压采样的绝对频差测量方法，其特征在于，所述方法包括：/n本地晶振产生输出信号；/n对输出信号进行分频处理，获得分频后的信号；/n对分频后的信号进行滤波处理，获得滤波后的信号；/n将滤波后的信号进行模数转换采样，获得采样信号；/n获得采样信号对应的信号幅度值，将信号幅度值转换为频偏数值；/n基于频偏数值生成频率控制量；/n基于频率控制量对本地晶振的输出频率进行控制，补偿本地晶振输出信号的偏差。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于电压采样的绝对频差测量方法，其特征在于，所述方法包括：
本地晶振产生输出信号；
对输出信号进行分频处理，获得分频后的信号；
对分频后的信号进行滤波处理，获得滤波后的信号；
将滤波后的信号进行模数转换采样，获得采样信号；
获得采样信号对应的信号幅度值，将信号幅度值转换为频偏数值；
基于频偏数值生成频率控制量；
基于频率控制量对本地晶振的输出频率进行控制，补偿本地晶振输出信号的偏差。


2.根据权利要求1所述的基于电压采样的绝对频差测量方法，其特征在于，本地晶振的标称输出频率为f0，频率偏移为Δf，频偏系数Foc_delta＝Δf/f0。


3.根据权利要求2所述的基于电压采样的绝对频差测量方法，其特征在于，本地晶振的输出信号通过分频处理获得分频后的信号，分频后信号的频率为ffilter，ffilter小于f0。


4.根据权利要求3所述的基于电压采样的绝对频差测量方法，其特征在于，过渡带带宽为B，过渡带对应幅度衰减为ΔV，滤波器的输出信号幅度值变化为：ΔVoff＝ffilter×Foc_delta×ΔVB。


5.根据权利要求4所述的基于电压采样的绝对频差测量方法，其特征在于：
获得滤波器输入频率偏差与输出幅度比例的对应函数：fdelta＝G(Vdelta),G()为滤波器特性；
当滤波器输入信号频率f0且没有频偏时，对应输出幅度为当存在频偏时，滤波器对应输出幅度为

计算得到fdelta＝G(ΔV)。


6.一种基于电压采样的绝对频差测量系统，其特征在于，所述系统包括：
本地晶振，用于产生输出信号；
分频器，用于对本地晶振的输出信号进行分频处理，获得分频后的信号；
滤波器，用于对分频后的信号进行滤波处理；
模数转换器，用于将滤波后的信号进行模数转换；
处理器，用于接收和处理模数转换器的输出信号获得信号幅度...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱芸，曹林，李旭，
申请(专利权)人：成都市精准时空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51