一种基于卫星授时的晶振驯服系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及晶振驯服、时间同步、自动控制领域，具体是一种基于卫星授时的晶振驯服系统和方法。本发明专利技术基于卫星授时的晶振驯服系统和方法，通过状态控制器协调晶振，提前将标准的1PPS信号与晶振产生的本地秒脉冲之间的差值送入过度过程，使跃迁值平滑化，从而达到滤波的效果，使控制过程更精确，快速驯服晶振，解决了晶振驯服超调和快速性之间矛盾的问题。再通过扩张观测器估计温度、湿度、电压、噪声、震动、老化等因素对晶振造成的干扰的方法，实时跟踪并补偿系统状态，实施主动抗扰，使晶振拥有很强的抗扰动能力，解决了晶振受干扰导致的频率随机起伏和长期稳定性差的问题，提高了晶振的稳定度和准确度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及晶振驯服、时间同步、自动控制领域，具体是一种基于卫星授时的晶振驯服系统和方法。

技术介绍

1、随着电子产业的迅猛发展，卫星导航、测控仪器和电力通信等电子领域对高精度的时钟源要求不断提高。恒温晶振作为二级频率源，虽然具有较高的短期稳定性和价格低廉的特点，但其受制造工艺、器件、老化和温度等因素影响较大，导致其频率会逐渐发生漂移，影响长期稳定性，所提供的性能已经无法满足授时、测速、测距、导航、5g通信等领域的要求。为了得到高稳定性和高准确度的频标，通常对恒温晶振采用一些比较复杂的滤波、控制和预测算法，进一步提高恒温晶振的性能。

2、比较经典的驯服方法是利用gps/bds接收机输出的秒脉冲为参考信号，采用滤波器+pid控制器对恒温晶振进行驯服，提升晶振的长期稳定性和准确度。但是此类方法对于复杂的控制效果不理想，不能够很好的消除误差，对于不确定性和扰动不能够及时的做出预测，被动的去调节晶振频率，导致容易出现超调和快速性之间的矛盾，同时pid控制算法是一种直接选取目标值与实际行为的误差来消除误差，并不完全合适，受微分器的限制较大，常常只有pi本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于卫星授时的晶振驯服方法，其特征是：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于卫星授时的晶振驯服方法，其特征是：所述步骤1中，GNSS授时型接收卫星星历数据完成定位，输出所述标准1PPS信号，所述标准1PPS信号用来提供基准时间。

3.根据权利要求1所述的基于卫星授时的晶振驯服方法，其特征是：所述步骤3中，对所述相位差之间的噪声、干扰进行滤波处理，估计系统误差。

4.一种基于卫星授时的晶振驯服的系统，其特征在于：所述系统至少包括GNSS授时型接收机、抗扰控制模块、D/A转换模块、10MHz恒温晶振、时钟信号生成模块；所述GNSS授时型接收机...

【技术特征摘要】

1.一种基于卫星授时的晶振驯服方法，其特征是：包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于卫星授时的晶振驯服方法，其特征是：所述步骤1中，gnss授时型接收卫星星历数据完成定位，输出所述标准1pps信号，所述标准1pps信号用来提供基准时间。

3.根据权利要求1所述的基于卫星授时的晶振驯服方法，其特征是：所述步骤3中，对所述相位差之间的噪声、干扰进行滤波处理，估计系统误差。

4.一种基于卫星授时的晶振驯服的系统，其特征在于：所述系统至少包括gnss授时型接收机、抗扰控制模块、d/a转换模块、10mhz恒温晶振、时钟信号生成模块；所述gnss授时型接收机的输出端与所述抗扰控制模块的输入端相连接；所述抗扰控制模块的输出端与所述d/a转换模块的输入端相连接、所述d/a转换模块的输出端与所述10mhz恒温晶振的压控端相连接、所述10mhz恒温晶振的输出端与所述时钟信号生成模块的输入端相连接、所述时钟信号生成模块的输出端与所述抗扰控制模块的输入端相连接。

5.根据权利要求4所述的基于卫星授时的晶振驯服系统，其特征在于：所述d/a转换模块，将所述抗扰控制模块计算的数字控制量u转换为模拟电压控制量，在一定范围内，恒温晶振的压控电压和晶振的输出频率成正比关系，从而能够通过电压控制量调节晶振的输出频率提高晶振频率的稳定度；所述10mhz恒温晶振为系统的控制对象，用于输出10mhz频率的信号；所述时钟信号生成模块是由内部pll对10mhz晶振频率进行分频和倍频处理，用于生成本地秒脉冲信号。

【专利技术属性】
技术研发人员：纪元法，文江，孙希延，付文涛，梁维彬，贾茜子，邹玉华，孙文杰，李龙，李晶晶，符强，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：

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