[发明专利]一种时间同步装置的守时方法

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是一种时间同步装置的守时方法。

背景技术

时间和频率与人类的生活息息相关，对国民经济建设和发展起着重要作用。各个国家都建立有自己的时间基准（标准时间）和守时机构，以向用户发布或传递准确的时间，这种传递准确时间的过程叫做授时。

电力和通信等企业都需要使用基于卫星定位系统（北斗和GPS系统）的时间同步技术。卫星时间同步装置的时间源依赖于卫星定位系统，但天气等环境因素可能会使得卫星信号出现时间信号偏差和短时中断等，从而严重影响时间同步装置的授时精度。因此，时间同步装置对时钟需要使用高稳定的时钟，如恒温晶振和原子钟等。但时钟稳定度越高，成本也越高：原子钟频率稳定，但价格较高；恒温晶振价格较低，但稳定度较低（影响恒温度晶振的因素主要包括环境温度和工作电压）。

综上所述，现有的时间同步装置实现高精度守时的成本较高，未能以低成本实现高精度守时。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的是：提供一种低成本和高精度的时间同步装置的守时方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种时间同步装置的守时方法，包括：

A、接收第一秒脉冲信号；

B、获取恒温晶振倍频后的输出信号频率，从而得到内部工作频率；

C、以所述第一秒脉冲信号为基准，采用PID算法对内部工作频率进行调整；

D、根据调整后的内部工作频率产生与第一秒脉冲信号同步的第二秒脉冲信号。

进一步，所述步骤C，其包括：

C1、对环境的温度进行测量和存储；

C2、判断接收的第一秒脉冲信号是否有效，若有效，则执行步骤C3，反之，则执行步骤C4；

C3、对内部工作频率进行测量与存储，并采用增量算法对测量的内部工作频率进行调整；

C4、根据测量的温度从存储的历史数据中取出相近温度的频率数据，进而根据取出的数据对内部工作功率进行调整。

进一步，所述步骤C2，其包括：

C21、从接收的第一秒脉冲信号数据中获取接收卫星的数量和时间报文的有效位；

C22、判断所述有效位是否正确，且接收卫星的数量是否大于或等于2颗，若所述有效位正确且接收卫星的数量大于或等于2颗，则表示接收的第一秒脉冲信号有效，此时执行步骤C3；反之，则表示接收的第一秒脉冲信号无效，此时执行步骤C4。

进一步，所述步骤C3，其包括：

C31、以所述第一秒脉冲信号为基准，对恒温晶振倍频后的输出信号进行计数，记录和存储计数的时间间隔△T和相应的计数值N_△T；

C32、根据以下公式计算当前内部工作频率f，计算的公式为：

f=N_△T/△T；

C33、采用增量算法对计算出的当前内部工作频率f进行调整。

进一步，所述步骤C31，其具体为：

第一秒脉冲信号触发时间同步装置，对恒温晶振倍频后的输出信号进行计数，直至下一个第一秒脉冲信号到来时停止计数，并记录和存储时间间隔△T和相应的计数值N_△T。

进一步，所述步骤C33依据下式对计算出的当前内部工作频率f进行调整：

△N=K_p*(N(t)-N(t-1))+K_i*N(t)+K_d*(N(t)-2*N(t-1)+N(t-2))

式中，△N为频率偏差的调整值，N(t)为t时刻内部工作频率单次测量的偏差值，K_p为比例放大系数，K_i为积分放大系数，K_d为微分放大系数。

进一步，所述步骤C4，其具体为：

根据测量的温度从存储的历史数据中取出相近温度的频率数据—时间间隔△T和相应的计数值N_△T，进而根据取出的数据△T和N_△T对内部工作功率进行调整，从而保证时间同步装置在间隔△T内输出脉冲的计数为N_△T个。

进一步，所述步骤D，其具体为，所述步骤D，其具体为，根据调整后的内部工作频率对恒温晶振倍频后的输出信号进行分频处理，从而产生与第一秒脉冲信号同步的第二秒脉冲信号。