CN119402004A 一种超宽带数字锁相环同步信号调整方法 （河北大学）

本发明公开了一种超宽带数字锁相环同步括：利用主基站的主控芯片接收GPS卫星发射的基于得到的周期数据计算所述标准秒脉冲信号所述相位差数据对所述超宽带同步信号的周期基站同步信号与GPS秒脉冲的恒定相位差，增强2利用主基站的主控芯片接收GPS卫星发射的标准秒脉冲信号，并对所述标准秒脉冲信利用相位检测器分别计算所述标准秒脉冲信基于得到的周期数据计算所述标准秒脉冲信号和所述超宽带同步信号之间的相位差基于所述相位差数据对所述超宽带同步信号的周期进基于SPI协议在所述主控芯片上配置第一相位检测通道和第二相位检测通道，利用所对所述相位差数据进行异常数据剔除和滤波处理，得到预处理后的相位预处理后的相位差数据对所述超宽带同步信号的周期进行基于预设分界阈值对预处理后的相位差数据进行判断，当相位差数据基于所述相位差数据计算补偿值，基于补偿值对超宽带芯片内部,基于PID细调公式将所述相位差数据转换为工作频率变化量，基于所述工作频率变化3,4[0001]本发明属于授时技术领域，特别是涉及一种超宽带数字锁相环同步信号调整方意味着这种方案并不适用于那些不存在GPS覆盖的室内、地下、矿山或者其他无法接收到[0003]为了有效解决上述所提及的问题，近些年来提出了部分非GPS辅助的时钟同步方[0004]同时主基站主控芯片在处理GPS秒脉冲中断事件时固有的时间延迟，导致由主基利用主基站的主控芯片接收GPS卫星发射的标准秒脉冲信号，并对所述标准秒脉利用相位检测器分别计算所述标准秒脉冲信号和所述超宽带同步信号的周期数5基于所述相位差数据对所述超宽带同步信号的周期进基于SPI协议在所述主控芯片上配置第一相位检测通道和第二相位检测通道，利[0008]可选的，所述基于所述相位差数据对所述超宽带同步信对所述相位差数据进行异常数据剔除和滤波处理，得到预处理后的相位差数据，基于预处理后的相位差数据对所述超宽带同步信号的周期进反馈细调。,基于PID细调公式将所述相位差数据转换为工作频率变化量，基于所述工作频率,本发明能够确保主基站在接收到GPS信号后，能够以极高的精度将同步信号向从6分辨率相结合，有效地提高了无线授时系统在多路径传播和干扰环境下的鲁棒性与稳定图3为本发明实施例中的GPS_1PPS和UW[0018]应理解本发明中所述的术语仅仅是为描述特别的实施方式，并非用于限制本发[0022]如图1－图5所示，本实施例中提供了一种超宽带数字锁的核心目标是确保主基站在接收到GPS信号后，能够以极高的精度将同步信号向从基站进7超宽带信号的高时间分辨率和优越的抗干扰能力有效提升了系统在复杂电磁环境中的性基于DPLL的原理与组成结构，本实施例使用GPS所提供的标准秒脉冲作为时钟同步的参考基准。为实现高精度相位比较，本实施例引入型号为TDC7201的时间数字转换器1秒同步信号。号与标准GPS秒脉冲相位差逐步逼近收敛(ST)公司生产的一款高性能微控制器(MCU)，属于STM32H7系列，采用32_bitARM[0031]主基站使用一个UWB通信芯片发送UWB同步信号。本实施例中的UWB通信芯片均采8滤波器（Low_passFilter）、控制电压产生器（ControlVoltageGenerator）及振荡器对该误差信号进行滤波，以生成控制电压；控制电压产生器将控制电压转换为振荡器的控出了一种利用超宽带技术的数字锁相环无线授时方案。该方案采用由GPS生成的秒脉冲作片检测到GPS_1PPS上升沿后，控制DW1000芯片启动UWB发送功能并发送周期为1秒的UWB同DW1000芯片生成的SYNC_1PPS的周期。主控芯片通过SPI协议对TDC7201进行驱动和使能，[0040]图3中At为主控芯片读取标准秒脉冲GPS_1PPS和UWB同步信号SYNC_1PPS的值做,9每组内采用莱茵达(30)准则来识别和剔除异常值。该准则的具体判别依据遵循以下算法规则：,当[0043]主控芯片遵循3o原则剔除数据异常项后，需进一步对保留的有效数据进行滤波,,其中，u(t)是控制信号；e(r)是系统的误差，即设定值与实际值之间的差。,需对同步信号SYNC_1PPS实施PID细调处理。若GPS_1PPS信号的相位相较于SYNC_1PPS信号,过程确保了SYNC_1PPS信号能够紧密跟随GPS_1PPS信号的相位变化，从而满足精细的时间时解决方案，本实施例利用了UWB技术在室内环境中展现出的强抗多径干扰能力以及高时度精确的时间同步信号。这一技术实现依赖于精密的时间同步机制与优化的信号分发策任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，