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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及时间频率,尤其涉及一种基于dds的输出频率调整方法和守时系统。
技术介绍
1、目前,基于直接数字频率合成(dds)的相位微跃计运用在守时系统
,其精密、稳定的调整技术是守时系统的关键技术,不仅给民用领域带来极大便利,还给军用领域带来精确的时间。本文的设备被用于对守时原子钟频率与相位的精密、稳定微调,以抵消原子钟因环境变化,器件老化等因素,造成的钟漂与钟差。然而,基于dds相位微跃器的传统方法,在经过频率调整时会有幅度跳跃现象,并且跟着的频率调整量成正比关系。这种跳跃的现象,不仅在原子钟连续稳定运行的情况下,会影响频率和相位的精密微调。还会使相位微跃计无法降低输出频率的相噪。
技术实现思路
1、本申请提出一种基于dds的输出频率调整方法和守时系统,本申请的方法和装置提高基于dds的调整精度与频率稳定度,不仅用于改进dds的调整精度,还很大程度上克服了频率调整量在非零状态下,传统的dds出现的频率跳变的问题。
2、一方面,本申请实施例提出一种基于dds的输出频率调整方法,用于守时系统,所述守时系统包含原子钟和基于dds的相位微跃计,通过dds对原子钟输出频率进行调整,包括以下步骤:
3、比较原子钟输出信号和标准时间信号,确定需调整的频偏值;
4、确定与目标频偏值对应的控制字,通过控制字按照时序调整dds输出频率;所述控制字有多级,前一级控制字按照时序每工作n个周期,后一级控制字工作1个周期。
5、在本申请的一个实施例中,确
6、在本申请的一个实施例中,在确定需要调整的频偏值的步骤之后,还包含以下步骤:
7、预设两级控制字,对dds输出频率进行加抖;
8、根据加抖的频偏值和需调整的频偏值确定目标频偏值。
9、在本申请的一个实施例中,确定与目标频偏值对应的控制字的步骤具体包括:预设两级控制字,对dds输出频率进行加抖;确定与所述需调整的频偏值对应的控制字,再根据预设的控制字和所述需调整的频偏值对应的控制字之间的差异,确定与目标频偏值对应的控制字。
10、在本申请的一个实施例中,所述预设的两级控制字的中心值相差大于设定阈值。
11、在本申请的一个实施例中,所述dds输出经过环路滤波器处理,滤除输出信号的至少一部分频率高的成分。
12、在本申请的一个实施例中,所述多级为4级。
13、另一方面,本申请实施例还提出一种基于dds的输出频率调整的守时系统,用于实现本申请任意一项实施例所述方法,所述装置包括原子钟、比较器、基于dds的相位微跃计、处理器;
14、所述比较器,用于比较标准时间信号和原子钟输出信号,确定需调整的频偏值;
15、所述相位微跃器,用于调整原子钟输出信号的频率和/或相位;
16、所述处理器,用于确定与目标频偏值对应的控制字,再将所述控制字经过fpga以固定时序配置给dds,调整所述相位微跃计输出。
17、在本申请的一个实施例中,还包含:环路滤波器处理,用于滤除dds输出信号的至少一部分频率高的成分。
18、在本申请的一个实施例中,还包含:计数器,用于对控制字工作时序的周期进行计数。
19、在本申请的一个实施例中,所述fpga,用于配置dds控制字,具体为:从第一控制字开始,前一级控制字按照时序每工作n个周期,后一级控制字工作1个周期,然后回归到第一级控制字,重复上述过程,直到遍历全部控制字。
20、本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果:
21、本申请专利技术在算法(增加高频抖动,与频率的快速切换)与设计(增加外部锁相环)上进行了改进与优化。实现了频率调整量在非零状态下,极大的改善了传统dds出现频率跳变问题,使得相位微跃计降低输出频率的相噪,并在调整过程中提高了调整精度。
22、本申请的方案人为注入的高频抖动改善传统方法出现的频率跳变,降低相位微跃计的输出频率的相噪。在本申请的最佳实施例中,采用4级控制字a、b、c、d按照固定时序的切换使得调整精度逐渐递进,提高相位调整精度。计算频率控制字带来的频率与相位变化,本专利技术设置四个频率控制字可以达到6.77e-21量级。
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1.一种基于DDS的输出频率调整方法,其特征在于,用于守时系统,所述守时系统包含原子钟和基于DDS的相位微跃计,通过DDS对原子钟输出频率进行调整,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述基于DDS的输出频率调整方法,其特征在于,确定与目标频偏值对应的控制字的步骤具体包括:
3.如权利要求1所述基于DDS的输出频率调整方法,其特征在于,确定与目标频偏值对应的控制字的步骤具体包括:
4.如权利要求1所述基于DDS的输出频率调整方法,其特征在于,在确定需要调整的频偏值的步骤之后,还包含以下步骤:
5.如权利要求3或4所述基于DDS的输出频率调整方法,其特征在于,所述预设的两级控制字的中心值相差大于设定阈值。
6.如权利要求3或4所述基于DDS的输出频率调整方法,其特征在于,所述DDS输出经过环路滤波器处理,滤除输出信号的至少一部分频率高的成分。
7.如权利要求1~4任意一项所述基于DDS的输出频率调整方法,其特征在于,所述多级为4级。
8.一种基于DDS的输出频率调整的守时系统,用于实现权利要求1~7任意
9.如权利要求8所述基于DDS的输出频率调整的守时系统,其特征在于,还包含:
10.如权利要求8所述基于DDS的输出频率调整的守时系统,其特征在于,还包含:
...【技术特征摘要】
1.一种基于dds的输出频率调整方法,其特征在于,用于守时系统,所述守时系统包含原子钟和基于dds的相位微跃计,通过dds对原子钟输出频率进行调整,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述基于dds的输出频率调整方法,其特征在于,确定与目标频偏值对应的控制字的步骤具体包括:
3.如权利要求1所述基于dds的输出频率调整方法,其特征在于,确定与目标频偏值对应的控制字的步骤具体包括:
4.如权利要求1所述基于dds的输出频率调整方法,其特征在于,在确定需要调整的频偏值的步骤之后,还包含以下步骤:
5.如权利要求3或4所述基于dds的输出频率调整方法,其特征在于,所述预设的两级控制字...
【专利技术属性】
技术研发人员:晏攀,李世光,陈治高,吴东雪,罗毕锟,王鑫,
申请(专利权)人:北京无线电计量测试研究所,
类型:发明
国别省市:
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