[发明专利]一种动态调整WiMAX基站晶振稳定度的装置及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种调整晶振稳定度的方法，特别地，涉及一种动态调整WiMAX基站晶振稳定度的装置及其实现方法。

背景技术

WiMAX基站的各种时钟由晶振来提供，因此晶振的精度就决定了WiMAX基站各类时钟的精度。晶振的特点决定了它在短时间内有很高的稳定度，但是由于晶振本身的老化和环境的影响(例如温度的变化、电压波动等因素)，晶振的固有频率会发生漂移，普通晶振的漂移参数会比较大，一般是一天百分之几赫兹，一年几赫兹，漂移曲线可以参考图4。如果采用稳定度高的铷/铯晶振，成本会很高。如果让晶振自由振荡，WiMAX基站的时钟精度就会随着时间的推移越来越差，带之而来得影响就会使WiMAX基站的通信可靠性下降，因此需要在WiMAX基站运行的过程中，动态对晶振进行调整，使其输出频率稳定在可接受的精度之内。另外，对晶振的校准需要快速，这样基站受到外界干扰时，基站可以快速的对晶振进行补偿，保持晶振的频率稳定度，从而保证基站通信的可靠性。

发明内容

本发明的一个目的在于提供一种动态调节WiMAX基站晶振稳定度的装置。

本发明的另一个目的在于提供一种动态调节WiMAX基站晶振稳定度的方法。

本发明的一种用于WiMAX基站动态调节晶振稳定度的装置，包括GPS接收机、频率计数器、相位检测器、相位误差调节器、数/模转换器、晶体振荡器、时钟生成器，其中：

GPS接收机：用于接收GPS信号，将GPS产生的1pps信号传到频率计数器；为解决WiMAX基站晶振频率漂移的问题，在WiMAX基站内引入此GPS接收机用来接收GPS信号，输出1pps(1 pulse per second)信号，为频率计数器提供时间基准参考。

频率计数器：用于对输入的时钟信号进行计数，当检测到所述GPS接收机发送来的1pps信号的上升沿后开始计数，当检测到下一个1pps信号的上升沿后停止计数，将此计数值发送给相位检测器；

相位检测器：用于对所述频率计数器产生的计数值进行滤波和平均处理，计算出当前的相位误差，将此相位误差输入到相位误差调节器；

相位误差调节器：根据当前的相位误差、调节系数和晶体振荡器的当前控制参数，计算出调整后的晶振调节参数；

数/模转换器：根据输入的所述晶振调节参数，生成实际的晶振调节电压，控制晶振的振荡频率；

晶体振荡器：用于在晶振调节电压的控制下，产生振荡信号；

时钟生成器：用于在晶体振荡器输出的所述振荡信号通过时钟生成器后，产生多路时钟信号，其中一路输入所述频率计数器作为计数时钟；

本发明的另一个目的在于提供一种利用上述装置实现动态调节WiMAX基站晶振稳定度的方法。

本发明的一种动态调节WiMAX基站晶振稳定度的方法，其中，晶体振荡器的晶振调节参数根据公式

R_O＝R_O’+Δphase*K_D来计算，R_O是当前晶振调节参数，

R_O’是上一次晶振调节值，

Δphase是当前相位误差，

K_D是晶振调整系数。

本发明的方法，其中所述K_D＝晶振调节范围/相位检测器变化范围。

本发明的方法，其中获得K_D的过程为：

步骤一：设置采样点数n；

步骤二：用晶振允许的最小值OCXOmin调节晶振，记录相位检测器的测量值COUNTmin；

步骤三：用晶振允许的最大值OCXOmax调节晶振，记录相位检测器的测量值COUNTmax；

步骤四：计算K_D＝(OCXOmax-OCXOmin)/(COUNTmax-COUNTmin)。

本发明的方法，其中相位误差采用粗调计算：Δphase＝相位误差和/采样点数。

本发明的方法，其中相位误差采用细调计算：

设采样长度为n：

{x₀，x₁，x₂，...，x_n-1}

滑动窗口长度为m，则窗口从左向右滑动过程中得到的中间采样个数为n-m+1，滑动时，将滑动窗口中的采样点相加并平均，得到一个新的采样序列，其长度为n-m+1：