一种地空通信电台时频校准系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种地空通信电台时频校准系统及方法，包括：卫星导航接收机接收卫星信号，获得卫星授时信号；网络时间服务器根据卫星授时信号，获得时频同步信号，并向电台时频同步节点设备发送时频同步信号，时频同步信号包括时间同步信号和频率同步信号；电台时频同步节点设备通过网络获取时频同步信号，并根据时频同步信号，解析出日期时间信号，以日期时间信号为时间戳，结合1PPS指示信号，向电台提供1E

【技术实现步骤摘要】
一种地空通信电台时频校准系统及方法


[0001]本专利技术涉及通信
，具体涉及一种地空通信电台时频校准系统及方法。

技术介绍

[0002]随着社会经济文化的高速发展，人民生活水平的提高，跨城市、跨国家的经济文化交流越来越多，旅游人数也越来越多，因此，民用机场数量也越来越多，航路沿线地面站点数量也是越来越多。目前，民用机场和航路沿线地面站点中的地空通信电台没有统一的时频基准，且器件老化以后电台产生的频率偏移进一步增大，无法保证电台时频基准稳定统一。

技术实现思路

[0003]本专利技术所要解决的技术问题是民用机场和航路沿线地面站点中的地空通信电台没有统一的时频基准，目的在于提供一种地空通信电台时频校准系统及方法，解决了地空通信电台时频基准不统一的问题，实现了地空通信电台时频基准精确校准。
[0004]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0005]一种地空通信电台时频校准系统，包括：卫星导航接收机、网络时间服务器、电台时频同步节点设备和电台；所述卫星导航接收机接收卫星信号，获得所述卫星授时信号；所述网络时间服务器根据所述卫星授时信号，获得时频同步信号，并向所述电台时频同步节点设备发送所述时频同步信号，所述时频同步信号包括时间同步信号和频率同步信号；所述电台时频同步节点设备通过网络获取所述时频同步信号，并根据所述时频同步信号，解析出日期时间信号，以所述日期时间信号为时间戳，结合1PPS指示信号，向电台提供1E
‑
6量级秒脉冲信号；所述电台根据所述1E
‑/>6量级秒脉冲信号，进行时频校准。
[0006]现有技术中，民用机场和航路沿线地面站点中的地空通信电台没有统一的时频基准，且电台器件老化以后电台产生的频率偏移进一步增大，无法保证电台时频基准稳定统一。本专利技术通过网络时间服务器接收卫星授时信号并提供NTP(网络授时信号)或PTP(精确网络授时信号)以及基于SyncE(同步以太网)的基准频率信号，再转发给各个机场和站点的电台时频同步节点设备，保证不同机场和站点的时间同步。电台时频同步节点设备接收网络时频信号的同步，并解析出TOD(日期时间信号)，然后以TOD为时间戳，同时结合1PPS指示信号，向电台统一提供优于1E
‑
6量级的秒脉冲信号用于电台时频校准。可解决传统的地空通信系统无法保证电台时频基准稳定统一的问题，为百公里范围内的数百个电台提供精确统一的时频基准，确保电台时频基准稳定统一。
[0007]进一步的，所述电台内部配置温补晶振，根据所述1E
‑
6量级秒脉冲信号，将所述温补晶振的输出频率校准为标准值20.95MHz。
[0008]进一步的，通过定时计数对所述1E
‑
6量级秒脉冲信号中的异常秒脉冲信号进行剔除，对剔除异常秒脉冲信号后的1E
‑
6量级秒脉冲信号进行鉴相，得到时钟误差，采用联合滤波法对所述时钟误差进行滤波，得到滤波后的时钟误差值，将所述时钟误差值由计数值形
式转换为相应的误差电压信号，通过所述误差电压信号控制所述温补晶振的输出频率。
[0009]进一步的，所述联合滤波法包括第一滤波法和第二滤波法，所述第一滤波法为均值滤波法，如下：
[0010][0011]其中，pd_err_aver为均值滤波后的时钟误差，N表示平均点数，pd_err表示时钟误差；
[0012]所述第二滤波法如下：
[0013][0014]其中，pd_err_pid(t)表示第二滤波法处理后的时钟误差，Kp表示比例系数，Ki表示积分时间系数，Kd表示微分时间系数。
[0015]采用定时计数技术剔除异常秒脉冲，同时采用均值滤波结合比例+微分+积分的联合滤波方法对时钟误差进行滤波，从而，达到抗干扰的目的，可以对电台进行精确的时频校准。
[0016]进一步的，所述网络时间服务器配置铷原子钟；在所述卫星信号良好的情况下，接收所述卫星授时信号，并对所述网络时间服务器内部的频率源进行驯服；在所述卫星信号较差时，所述网络时间服务器进行自守时。
[0017]进一步的，还包括时统网管软件，所述时统网管软件用于实时监管所述网络时间服务器和所述电台时频同步节点设备的同步状态，并根据所述同步状态，对所述网络时间服务器和所述电台时频同步节点设备进行参数配置和同步状态记录。
[0018]进一步的，所述时间同步信号包括网络授时信号NTP或精确网络授时信号PTP，所述频率同步信号包括基于SyncE协议的基准频率信号。
[0019]进一步的，所述卫星导航接收机同时兼容北斗和GPS。
[0020]本专利技术的另一种实现方法，一种地空通信电台时频校准方法，包括以下步骤：步骤S1：获取卫星信号，根据所述卫星授时信号，获得时频同步信号，所述时频同步信号包括时间同步信号和频率同步信号；步骤S2：根据所述时频同步信号，解析出日期时间信号，以所述日期时间信号为时间戳，结合1PPS指示信号，向电台提供1E
‑
6量级秒脉冲信号；步骤S3：所述电台根据所述1E
‑
6量级秒脉冲信号，将电台内部温补晶振的输出频率校准为标准值20.95MHz。
[0021]进一步的，所述步骤S3包括以下步骤：步骤S31：通过定时计数对所述1E
‑
6量级秒脉冲信号中的异常秒脉冲信号进行剔除；步骤S32：对剔除异常秒脉冲信号后的1E
‑
6量级秒脉冲信号进行鉴相，得到时钟误差；
[0022]步骤S33：采用联合滤波法对所述时钟误差进行滤波，得到滤波后的时钟误差值；步骤S34：将所述时钟误差值由计数值形式转换为相应的误差电压信号，通过所述误差电压信号控制所述温补晶振的输出频率。
[0023]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0024]本专利技术解决了传统的地空通信系统无法保证电台时频基准稳定统一的问题，为百
公里范围内的数百个电台提供精确统一的时频基准，确保电台时频基准稳定统一，实现了对地面站点电台精确的时频校准，同时能有效的解决由于电台器件老化，产生的频率偏移的问题。
附图说明
[0025]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，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0026]图1为本专利技术系统组成示意图；
[0027]图2为电台内部频率校准框图；
[0028]图3为电台频率校准流程图。
具体实施方式
[0029]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。
[0030]实施例1
[0031]本实施例1是一种地空通信电台时频校准系统，如图1所示，包括电台、卫星导航接收机(兼容北斗和GPS)、网络时间服务器、电台时频同步节点设备以及相应的时统网管软件组成。网络时间服务器接收本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地空通信电台时频校准系统，其特征在于，包括：卫星导航接收机、网络时间服务器、电台时频同步节点设备和电台；所述卫星导航接收机接收卫星信号，获得所述卫星授时信号；所述网络时间服务器根据所述卫星授时信号，获得时频同步信号，并向所述电台时频同步节点设备发送所述时频同步信号，所述时频同步信号包括时间同步信号和频率同步信号；所述电台时频同步节点设备通过网络获取所述时频同步信号，并根据所述时频同步信号，解析出日期时间信号，以所述日期时间信号为时间戳，结合1PPS指示信号，向电台提供1E
‑
6量级秒脉冲信号；所述电台根据所述1E
‑
6量级秒脉冲信号，进行时频校准。2.根据权利要求1所述地空通信电台时频校准系统，其特征在于，所述电台内部配置温补晶振，根据所述1E
‑
6量级秒脉冲信号，将所述温补晶振的输出频率校准为标准值20.95MHz。3.根据权利要求2所述地空通信电台时频校准系统，其特征在于，通过定时计数对所述1E
‑
6量级秒脉冲信号中的异常秒脉冲信号进行剔除，对剔除异常秒脉冲信号后的1E
‑
6量级秒脉冲信号进行鉴相，得到时钟误差，采用联合滤波法对所述时钟误差进行滤波，得到滤波后的时钟误差值，将所述时钟误差值由计数值形式转换为相应的误差电压信号，通过所述误差电压信号控制所述温补晶振的输出频率。4.根据权利要求3所述地空通信电台时频校准系统，其特征在于，所述联合滤波法包括第一滤波法和第二滤波法，所述第一滤波法为均值滤波法，如下：其中，pd_err_aver为均值滤波后的时钟误差，N表示平均点数，pd_err表示时钟误差；所述第二滤波法如下：其中，pd_err_pid(t)表示第二滤波法处理后的时钟误差，Kp表示比例系数，Ki表示积分时间系数，Kd表示微分时间系数。5.根据权利要求1所述地空通信电台时频校准系统，其特征在于，所述网络时间服务器配...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚元飞，杨志强，
申请(专利权)人：成都天奥信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：