一种时间脉冲信号无缝切换装置及切换方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种时间脉冲信号无缝切换装置及切换方法，包括多通道时差测量单元、信号处理单元、受控振荡器、时码产生单元、移相单元；包括以下步骤：S1.利用时间间隔计数器测量输出信号T0与选定通道T

【技术实现步骤摘要】
一种时间脉冲信号无缝切换装置及切换方法


[0001]本专利技术涉及脉冲信号切换领域，具体为一种时间脉冲信号无缝切换装置及切换方法。

技术介绍

[0002]在原子钟组守时，通信核心节点守时的一些重要应用中，主时钟源往往由多台原子钟构成，为了防止单台原子钟失效或系统检修的要求，往往需要最终输出的时码信号在不同原子钟源之间切换。但是高精度应用对时间信号的连续性要求极高，因此需要尽可能降低由于时钟源故障，丢失，信号切换等情况下输出信号的相位跳变。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术提供一种时间脉冲信号无缝切换装置，包括多通道时差测量单元、信号处理单元、受控振荡器、时码产生单元、移相单元；所述多通道时差测量单元接收外部的多路输入时码信号与移相单元生成的参考信号T0，并将接收到的信号处理后传入信号处理单元，所述信号处理单元与外界进行数据交互，并将接收到信号经过处理后分别传入受控振荡器、时码产生单元以及移相单元；所述受控振荡器将信号处理后传入时码产生单元，再经由时码产生单元传入移相单元；所述移相单元生成的参考信号T0分别输出至外界与多通道时差测量单元。
[0004]进一步地，所述多通道时差测量单元包括时间间隔计数器，多通道时差测量单元通过时间间隔计数器测量参考信号T0与外部的多路输入时码信号之间的时间差
△
T
i
。
[0005]进一步地，所述时码产生单元包括分路电路、MCU、分频电路；所述参考时钟信号通过分路电路分别传入分频电路和MCU；所述MCU接收由分路电路传入的参考时钟信号、经由信号处理单元处理后的时码信息指令信号以及经由分频电路处理后的信号，并生成时码信息传出；所述分频电路接收由分路电路处理后的参考时钟信号进行处理后一部分传入MCU，另一部分生成PPS信号传至移相单元。
[0006]进一步地，所述多通道时差测量单元内存在一路计数时钟信号。
[0007]进一步地，所述受控振荡器为压控晶振。
[0008]一种时间脉冲信号无缝切换方法，包括以下步骤：S1.利用时间间隔计数器测量输出信号T0与选定通道T
i
的时间偏差
△
T
i
；S2.通过时间偏差
△
T
i
实时调整移相器的延时数值
△
φ
i
；S3.依据时间偏差值
△
T
i
与移相数值
△
φ
i
计算受控振荡器与外部输入时码信号的相对频率偏差
△
f
i
；S4.调整受控振荡器的频率，使受控振荡器与选定通道T
i
一致。
[0009]进一步地，当选定通道T
i
出现信号丢失或信号质量过差时，包括以下步骤：A1.基于此前测量的多组
△
T
i
控制输出信号T0的时间延时
△
φ
i
，使
△
T
i
的时差连续；A2.再次依据
△
T
i
数据计算出本地受控振荡器和输入信号T
i
之间的相对频率偏差；A3.通过信号处理单元缓慢控制受控振荡器的频率，将其调整到与输入通道一致。
[0010]本专利技术提供一种时间脉冲信号无缝切换装置及切换方法，具体以下有益效果：
（1）对输入信号进行性能评估，并且没有利用传统开关结构实现信号的切换，可以大幅降低输出信号的相位和功率波动，提高系统的可靠性。
[0011]（2）通过信号再生和跟随的方式克服了现有无缝切换装置需要对不同输入信号通过移相器一直保持在特性门限内的预对齐，然后再利用高速开关硬切换的方式，避免了即使高速开关也会存在的信号中断，克服了现有方法有一定概率“丢秒”以及功率，相位跳变的缺点。
附图说明
[0012]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0013]图1为本专利技术提供的一种时间脉冲信号无缝切换装置及切换方法的流程图；图2为本专利技术提供的一种时间脉冲信号无缝切换装置及切换方法的结构示意图。
具体实施方式
[0014]应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0015]以下结合附图对本专利技术的实施方法进行详细说明，所描述的仅为部分实施例，并非全部实施例，为了清楚的目的，在附图及说明中省略了与本专利技术无关的表示及描述。
[0016]为了对本专利技术的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，现对本专利技术的技术方案精选以下详细说明。显然，所描述的实施案例是本专利技术一部分实施例，而不是全部实施例，不能理解为对本专利技术可实施范围的限定。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的其他所有实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0017]如图1所示，本专利技术提供一种时间脉冲信号无缝切换方法，包括以下步骤：S1.利用时间间隔计数器测量输出信号T0与选定通道T
i
的时间偏差
△
T
i
；S2.通过时间偏差
△
T
i
实时调整移相器的延时数值
△
φ
i
；S3.依据时间偏差值
△
T
i
与移相数值
△
φ
i
计算受控振荡器与外部输入时码信号的相对频率偏差
△
f
i
；S4.调整受控振荡器的频率，使受控振荡器与选定通道T
i
一致。
[0018]受控振荡器产生的时码信号记为T
’0，经过移相单元后记为T0，该信号输入至多通道时差测量单元的参考通道。
[0019]来自外部的多路输入时码信号T1~T
N
分别输入至多通道时差测量单元的测量通道，然后由时间间隔计数器测量参考通道与外部通道之间的时间差ΔT
i
, ，并对该数据进行存储。
[0020]其中，当选定通道T
i
出现信号丢失或信号质量过差时，包括以下步骤：A1.基于此前测量的多组
△
T
i
控制输出信号T0的时间延时
△
φ
i
，使
△
T
i
的时差连续；A2.再次依据
△
T
i
数据计算出本地受控振荡器和输入信号T
i
之间的相对频率偏差；A3.通过信号处理单元缓慢控制受控振荡器的频率，将其调整到与输入通道一致。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种时间脉冲信号无缝切换装置，其特征在于，包括多通道时差测量单元、信号处理单元、受控振荡器、时码产生单元、移相单元；所述多通道时差测量单元接收外部的多路输入时码信号与移相单元生成的参考信号T0，并将接收到的信号处理后传入信号处理单元，所述信号处理单元与外界进行数据交互，并将接收到信号经过处理后分别传入受控振荡器、时码产生单元以及移相单元；所述受控振荡器将信号处理后传入时码产生单元，再经由时码产生单元传入移相单元；所述移相单元生成的参考信号T0分别输出至外界与多通道时差测量单元。2.根据权利要求1所述的一种时间脉冲信号无缝切换装置，其特征在于，所述多通道时差测量单元包括时间间隔计数器，多通道时差测量单元通过时间间隔计数器测量参考信号T0与外部的多路输入时码信号之间的时间差
△
T
i
。3.根据权利要求1所述的一种时间脉冲信号无缝切换装置，其特征在于，所述时码产生单元包括分路电路、MCU、分频电路；所述参考时钟信号通过分路电路分别传入分频电路和MCU；所述MCU接收由分路电路传入的参考时钟信号、经由信号处理单元处理后的时码信息指令信号以及经由分频电路处理后的信号，并生成时码信息传出；所述分频电路接收由分路电路处理后的参考时钟信号进行处理后一部分传入MCU，另一部分生成PPS信号传至移相单元。4.根据权利要求1所述的一种时间脉冲信号无缝切换装置，其特征在于，所述多通道时差测量单元内存在一路计数时钟信号。5.根据权利要求1所述的一种时间脉冲信号无缝切换装置，其特征在于，所述受控振荡器为压控晶振。6.一种时间脉冲信号无缝切换方法，基于权利要求1
...

【专利技术属性】
技术研发人员：高超，章巍，李华，王崔州，刘畅，
申请(专利权)人：成都同相科技有限公司，
类型：发明
国别省市：