【技术实现步骤摘要】
本申请涉及通信，特别是涉及一种多参考频率源无损切换方法和系统。
技术介绍
1、当有多个频率源作为系统参考时钟源的时候，需要考虑参考源之间的频率切换问题，比如有3路参考时钟源输入，其中两路作为热备份，当需要将其中一路热备份时钟作为参考时钟源的时候就存在频率切换的问题，在实际切换过程中需要做到无损切换，也即做到相位连续，频率缓变切换到新的参考时钟源上。对于不同的参考源虽然频率相同，但是频率稳定度指标、频率准确度和相位差不尽相同，因此在切换的时候会存在频率和相位突变的情况，这样就会出现时钟不连续的现象，这在精密时钟应用场景是不允许的。
技术实现思路
1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种多参考频率源无损切换方法和系统。
2、一种多参考频率源无损切换方法，方法包括：
3、获取本地采样时钟信号和若干路外部参考频率信号，并以任一路外部参考频率信号作为主用参考频率信号。
4、以本地采样时钟信号为采样时钟，对所有外部参考频率信号进行a/d转换，得到预定频率的若干路数字信号。
5、根据本地采样时钟信号采用dds方法生成预定频率的第一数字信号。
6、分别测量第一数字信号和每路数字信号的连续相位信号。
7、根据第一数字信号和每路数字信号的连续相位信号，计算每路数字信号和第一数字信号之间的频率差和相位差。
8、当检测到参考源切换信号时，则确定新主用参考频率信号，根据新主用参考频率信号和原主用参考频率信号的频率差和相位
9、在其中一个实施例中，分别测量第一数字信号和每路数字信号的连续相位信号，包括：
10、将第一路数字信号进行数字下变频处理，得到i/q两路正交的频率信号；其中，在下变频处理过程中将将拍频设置为第一预设频率值。
11、根据i/q两路正交的频率信号计算反正切值，得到第一路数字信号的相位值。
12、对第一路数字信号的相位值进行相位解缠，得到第一路数字信号的连续相位信号。
13、对第一数字信号和其他数字信号采用与测量第一路数字信号的连续相位信号相同的方式进行测量，得到第一数字信号和其他数字信号的连续相位信号。
14、在其中一个实施例中，将第一路数字信号进行数字下变频处理，得到i/q两路正交的频率信号，包括：
15、根据本地采样时钟信号采用dds方式生成预定频率的正弦载波信号和余弦载波信号；其中拍频值设置为第一预设频率值。
16、将第一路数字信号分别与正弦载波信号和余弦载波信号进行混频，然后进行低通滤波和抽取处理后，得到i/q两路正交的频率信号。
17、在其中一个实施例中，参考源切换信号包括：主用参考频率信号异常信号和外部参考源切换信号。
18、在其中一个实施例中，根据新主用参考频率信号和原主用参考频率信号的频率差和相位差，采用预设的控制方式生成恒温晶振的压控电压值，通过d/a转换后控制恒温晶振的压控端，包括：
19、对新主用参考频率信号和原主用参考频率信号的频率差和相位差进行拟合处理剔除粗大误差，然后进行滤波处理后，得到相位偏差和频率偏差。
20、根据相位偏差和频率偏差采用pid控制和频率切换小步调频控制策略，确定恒温晶振的压控电压值。
21、根据压控电压值进行pwm控制，生成压控电压的pwm信号。
22、将压控电压的pwm信号进行d/a转换后控制恒温晶振的压控端。
23、在其中一个实施例中，频率切换小步调频控制策略的具体步骤包括：
24、将新主用参考频率信号和原主用参考频率信号的频率差相减，得到需要切换的目标控制频差信号。
25、根据目标控制频差信号的值确定小步调频步幅。
26、一种多参考频率源无损切换系统，系统包括：若干个a/d转换器、一个主控单元、一个本地可调时钟源、一个时钟生成模块；其中，a/d转换器的数量与外部参考频率信号的路数相同。
27、每个a/d转换器，用于接收一路外部参考频率信号，并将外部参考频率信号转换为数字信号。
28、主控单元，用于根据本地采样时钟信号采用dds方法生成预定频率的第一数字信号；分别测量第一数字信号和每路数字信号的连续相位信号；根据第一数字信号和每路数字信号的连续相位信号，计算每路数字信号和第一数字信号之间的频率差和相位差；当检测到参考源切换信号时，则确定新主用参考频率信号，根据新主用参考频率信号和原主用参考频率信号的频率差和相位差，采用预设的控制方式生成本地可调时钟源的压控电压值。
29、本地可调时钟源，用于对压控电压值进行d/a转换后控制恒温晶振生成正弦时钟源信号。
30、时钟生成模块，用于将正弦时钟源信号进行正弦转方波的处理，得到基准频率信号，并将基准频率信号分为两路信号；其中，第一路信号用作本地采样时钟信号，第二路信号用作主控单元的低俗主时钟。
31、在其中一个实施例中，主控单元包括多个相位测量模块，一个dds模块、若干个相位差频率差测量模块、频率切换控制模块以及本地可调时钟源控制模块；相位测量模块的数量比a/d转换器的数量多1个。
32、相位测量模块，用于对接收的数字信号或第一数字信号进行数字下变频处理，得到i/q两路正交的频率信号；根据i/q两路正交的频率信号计算反正切值，得到数字信号或第一数字信号的相位值；对数字信号或第一数字信号的相位值进行相位解缠，得到数字信号或第一数字信号的连续相位信号；其中，在下变频处理过程中将将拍频设置为第一预设频率值。
33、相位差频率差测量模块，用于将接收的数字信号的连续相位信号与第一数字信号的连续相位信号相减，得到每路数字信号和第一数字信号之间的相位差；根据每路数字信号和第一数字信号之间的相位差，计算频率差。
34、频率切换控制模块，用于将测参考源切换信号，当检测到参考源切换信号时，则确定新主用参考频率信号。
35、本地可调时钟源控制模块，用于根据新主用参考频率信号和原主用参考频率信号的频率差和相位差，采用预设的控制方式生成恒温晶振的压控电压值。
36、dds模块，用于根据本地采样时钟信号采用dds方法生成预定频率的第一数字信号。
37、在其中一个实施例中，相位测量模块包括数字下变频模块、相位值计算模块以及相位解缠模块。
38、数字下变频模块，用于采用正交双混频方式进行混频，然后进行滤波、抽取处理后，得到i/q两路正交的频率信号。
39、相位值计算模块，用于根据i/q两路正交的频率信号计算反正切值，得到数字信号或第一数字信号的相位值。
40、相位解缠模块，用于对相位值进行相位解缠，得到连续相位信号。
41、在其中一个实施例中，本本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种多参考频率源无损切换方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别测量所述第一数字信号和每路所述数字信号的连续相位信号，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将第一路所述数字信号进行数字下变频处理，得到I/Q两路正交的频率信号，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考源切换信号包括：主用参考频率信号异常信号和外部参考源切换信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述新主用参考频率信号和原主用参考频率信号的频率差和相位差，采用预设的控制方式生成恒温晶振的压控电压值，通过D/A转换后控制恒温晶振的压控端，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述频率切换小步调频控制策略的具体步骤包括：
7.一种多参考频率源无损切换系统，其特征在于，所述系统包括：若干个A/D转换器、一个主控单元、一个本地可调时钟源、一个时钟生成模块；其中，所述A/D转换器的数量与外部参考频率信号的路数相同；
8.根据权利要求7所述的系统，
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述相位测量模块包括数字下变频模块、相位值计算模块以及相位解缠模块；
10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述本地可调时钟源控制模块包括：PID&频率切换小步调频控制模块和PWM控制模块；
...【技术特征摘要】
1.一种多参考频率源无损切换方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别测量所述第一数字信号和每路所述数字信号的连续相位信号，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，将第一路所述数字信号进行数字下变频处理，得到i/q两路正交的频率信号，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考源切换信号包括：主用参考频率信号异常信号和外部参考源切换信号。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述新主用参考频率信号和原主用参考频率信号的频率差和相位差，采用预设的控制方式生成恒温晶振的压控电压值，通过d/a转换后控制恒温晶振的压控端，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述频率切换小步调频控制策...
【专利技术属性】
技术研发人员：熊跃军，刘阳琦，邓黠，李大志，岳冬梅，
申请(专利权)人：星汉时空科技长沙有限公司，
类型：发明
国别省市：
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