[发明专利]卫星授时系统的网络时钟守时模块高阶调整方法

说明书

技术领域

本发明涉及网络时钟的技术，特别是涉及一种卫星授时系统的网络时钟守时模块高阶调整方法的技术。

背景技术

在卫星授时系统中都设有GPS卫星信号接收模块，系统通过GPS卫星信号接收模块接收包含有PPS(秒脉冲)信号的GPS卫星授时信息，并根据接收到的GPS卫星授时信息中的PPS(秒脉冲)信号实现系统授时及网络时钟同步。

为了在GPS卫星信号接收模块无法正常接收到GPS卫星授时信息中的PPS(秒脉冲)信号时，保障系统授时及网络时钟同步的正常运行，在卫星授时系统中都设有网络时钟守时模块。

现有的网络时钟守时模块主要由石英晶体振荡器(OCXO)和单片机组成，石英晶体振荡器用于输出CLK(时钟)信号给单片机，GPS卫星信号接收模块接收来自卫星的包含有PPS(秒脉冲)信号的授时信息，并实时发送给网络时钟守时模块的单片机，网络时钟守时模块的单片机对卫星信号接收模块输出的PPS信号进行跟踪，如果检测到卫星接收模块输出的PPS信号与卫星同步，则工作在授时模式，反之则工作在守时模式，网络时钟守时模块的单片机工作在授时模式下直接输出来自卫星接收模块的PPS信号，工作在守时模式下根据石英晶体振荡器输出的CLK信号生成本地的PPS信号输出。

现有的网络时钟守时模块为了保证本地的PPS信号的精度，都需要采用高精度的石英晶体振荡器，对石英晶体振荡器的指标依赖性很大，守时精度主要由石英晶体振荡器来确定，因此现有网络时钟守时模块的石英晶体振荡器成本都较高，而且即便采用高精度的石英晶体振荡器，其守时精度也较差，每24小时往往要与标准时钟差约20us。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种能提高守时精度的卫星授时系统的网络时钟守时模块高阶调整方法。

为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种卫星授时系统的网络时钟守时模块高阶调整方法，涉及卫星授时系统中的卫星信号接收模块、网络时钟守时模块；所述网络时钟守时模块包括石英晶体振荡器、单片机；

卫星信号接收模块接收来自卫星的包含有PPS信号的授时信息，并实时发送给网络时钟守时模块的单片机；

网络时钟守时模块的单片机对卫星信号接收模块输出的PPS信号进行跟踪，如果检测到卫星接收模块输出的PPS信号与卫星同步，则工作在跟踪模式，反之则工作在守时模式；

网络时钟守时模块的单片机工作在跟踪模式时，直接输出来自卫星接收模块的PPS信号；

网络时钟守时模块的单片机工作在守时模式时，单片机接收石英晶体振荡器输出的CLK信号，并根据接收到的CLK信号生成本地的PPS信号；

其特征在于：

在单片机内预先设定一个单位计时长度，及单位计时长度的标准脉冲量；

网络时钟守时模块的单片机工作在跟踪模式时，单片机持续接收石英晶体振荡器输出的CLK信号至少一个单位计时长度的时长后，持续采集石英晶体振荡器输出的CLK信号的脉冲量，直至切换至守时模式；

网络时钟守时模块的单片机工作在跟踪模式时，从开始采集石英晶体振荡器输出的CLK信号脉冲量起，每间隔一个单位计时长度的时长，即计算出一个脉冲偏差量；

网络时钟守时模块的单片机计算脉冲偏差量时，如果脉冲量采集时长小于4个单位计时长度的时长，则计算出最后一个单位计时长度内所采集的脉冲量与单位计时长度标准脉冲量之间的差值，并将计算出的差值设定为脉冲偏差量；

网络时钟守时模块的单片机计算脉冲偏差量时，如果脉冲量采集时长大于等于4个单位计时长度的时长，则计算出的脉冲偏差量为：

F＝α+βT

T＝ln(n+1)