[发明专利]一种守时计量精度提高方法及电路

说明书

本发明实施例提供了一种守时计量精度提高方法及电路，守时计量精度提高电路包括微控制单元、信号接收单元、晶体振荡器、充放电单元和步进调整单元；守时计量精度提高方法包括：接收标准时钟信号和晶振时钟信号；根据标准时钟信号和晶振时钟信号控制信号接收单元向充放电单元充电；接收充放电单元在开始放电一刻的电平信号值，根据电平信号值调整步进调整单元的步进值，以调整晶体振荡器的晶振时钟频率；调整所述晶振时钟信号向所述标准时钟信号同步。本发明实施例提供的技术方案，通过时间展宽的方式获取两个相邻标准时钟信号上升沿之间的晶振不完整周期的时间，调整晶振的频率，提高晶振跟踪计量精度，提高晶振时间保持能力。

技术领域

本发明实施例涉及晶振计量领域，尤其涉及一种守时计量精度提高方法及电路。

背景技术

秒脉冲(pulse per second，简写1pps)信号与世界协调时间(Universal TimeCoordinated，简称UCT)的误差满足均值为零的高斯分布，即1pps信号与UCT之间会存在一定的随机误差，该随机误差服从均值为零的高斯分布，当输出秒脉冲的抖动越小时，其守时的精度也就越高，但全球定位系统(Global Positioning System，简称GPS)或者北斗系统(BeiDou Navigation Satellite System，简称BDS)的接收模块输出的1pps信号长期统计意义上的稳定性很高，所以在不考虑抖动误差因素影响时，可以认为1pps信号与UCT严格同步，所以GPS或者BDS发出的1pps信号长期统计意义上稳定度高，在长期上可以认为1pps信号严格同步与UCT，图1是现有技术中GPS或者BDS发出的1pps信号频率图，如图1所示，第一脉冲的上升沿A与第二脉冲的上升沿B之间的间隔所代表的就是标准的1秒，而时域上脉冲的抖动会造成抖动误差δ，抖动误差一般为±50ns，所以可以采用GPS或者BDS发出的1pps信号频率来计算晶振的时间周期，从而计量时间。

图2是现有技术中对时间的计量方式的示意图，如图2所示，在现有技术中，一般都是假设每一个1pps上升沿来临时，晶振的频率也是上升沿，通过计算相邻两个1pps之间的晶振周期个数，从而得到晶振的频率。

现有技术方案中，是不考虑晶振不完整周期数，在将晶振不完整周期数忽略的情况下进行检测，即默认为每一个1pps上升沿来临时，晶振频率也是处于上升沿，仅仅计量了晶振频率的完整周期，忽略了晶振频率的不完整周期。图3是现有技术中实际计量的情况示意图，如图3所示，在1pps信号上升沿来临时，晶振频率信号的上升沿可能已经过去，也可能还没有来临，仅仅计量晶振完整周期而忽略晶振的不完整周期，相比于实际的晶振周期，计量的并不精准。现有技术中也有选择延长统计时间来进行处理，但是采用延长统计时间的方案会导致测量耗时长，实时性慢、效率低的问题，同时还容易受到晶振老化、检测环境温度等成分影响，同样也会带来额外的误差。

发明内容

本发明实施例的目的在于提高晶振的守时计量精度，解决现有技术中计量晶振不完整周期准确度差的问题。

为达此目的，第一方面，本发明实施例提供了一种守时计量精度提高方法，该方法应用于守时计量精度提高电路，所述守时计量精度提高电路包括微控制单元、信号接收单元、晶体振荡器、充放电单元和步进调整单元；所述微控制单元与所述充放电单元的放电端和所述步进调整单元连接，所述步进调整单元与所述晶体振荡器连接，所述晶体振荡器与所述信号接收单元连接，所述信号接收单元与所述充放电单元的充电端连接；

所述守时计量精度提高方法包括：

接收标准时钟信号和晶振时钟信号；

根据所述标准时钟信号和晶振时钟信号控制所述信号接收单元向所述充放电单元充电；

接收所述充放电单元在开始放电一刻的电平信号值，根据所述电平信号值调整所述步进调整单元的步进值，以调整所述晶体振荡器的晶振频率；

调整所述晶振时钟信号向所述标准时钟信号同步。