專利名稱：北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)單向授時(shí)馴服系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)單向授時(shí)馴服系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
“北斗一號”衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是我國自行研制和建立的一種區(qū)域衛(wèi)星導(dǎo)航定位通信系統(tǒng)，又稱“雙星定位”系統(tǒng)或“北斗一號”系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用同步軌道衛(wèi)星進(jìn)行導(dǎo)航定位，具有很強(qiáng)的授時(shí)能量，授時(shí)服務(wù)范圍包括我國國土和東南亞地區(qū)，隨著2003年5月25日“北斗一號”系統(tǒng)的第3顆衛(wèi)星成功發(fā)射升空，“北斗一號”系統(tǒng)開始全面為各種用戶提供穩(wěn)定和可靠的定位、通信和授時(shí)應(yīng)用，衛(wèi)星授時(shí)由于覆蓋面廣，精度高，成本相對較低等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛的應(yīng)用，然而衛(wèi)星距離地面上萬公里，信號傳輸易受干擾，且目前常用的衛(wèi)星授時(shí)多為雙向授時(shí)，定位和授時(shí)的解算時(shí)間較長，授時(shí)精度較差，目前，常用的授時(shí)馴服系統(tǒng)在無衛(wèi)星信號或衛(wèi)星信號故障時(shí)，不能在短時(shí)間內(nèi)保持授時(shí)的精度和穩(wěn)定性，適用范圍有限，用戶的體驗(yàn)性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)單向授時(shí)馴服系統(tǒng)及方法，解決了北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)因衛(wèi)星波束故障導(dǎo)致的授時(shí)精度和穩(wěn)定性不佳等問題，確保在無衛(wèi)星信號或衛(wèi)星信號故障時(shí)，亦能在短時(shí)間內(nèi)保持授時(shí)的精度和穩(wěn)定性，具有提高授時(shí)精度和穩(wěn)定性，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)單向授時(shí)馴服系統(tǒng)， 它包括設(shè)于FPGA內(nèi)的守時(shí)模塊和晶振修正模塊，以及設(shè)于DSP內(nèi)的晶振偏移檢測模塊，晶振偏移檢測模塊與晶振修正模塊連接，晶振修正模塊與守時(shí)模塊連接，守時(shí)模塊包括內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A和內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B，內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A的進(jìn)位輸出與內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)輸入連接，內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A和內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)置位分別與授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器 A和授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)輸出連接，授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器B與守時(shí)模塊連接，內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B與晶振修正模塊連接。北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)單向授時(shí)馴服方法，它包括DSP晶振偏移檢測、晶振修正、守時(shí)三個(gè)步驟；
DSP晶振偏移檢測設(shè)計(jì)的硬件中斷一到，即每一幀起始時(shí)間，DSP自動(dòng)檢測一次晶振實(shí)際值相對于理論值的偏移量，將偏移量保存于寄存器中，待下一幀時(shí)間到來時(shí)，將偏移量置入FPGA的晶振修正模塊內(nèi)；
晶振修正FPGA實(shí)時(shí)監(jiān)測衛(wèi)星的失鎖狀態(tài)，當(dāng)衛(wèi)星失鎖或故障時(shí)，啟動(dòng)同步守時(shí)模塊和晶振修正模塊，晶振修正模塊切入到守時(shí)模式，結(jié)合守時(shí)模塊的內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A和內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的IPPS脈沖信號；
守時(shí)內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A和內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B每一幀時(shí)間同步于授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器 A和授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器B —次，所述的內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A是由射頻部分的時(shí)鐘信號通過FPGA分頻得到的計(jì)數(shù)值，一個(gè)時(shí)鐘周期產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)值，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到一個(gè)幀周期時(shí)間，則向內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B進(jìn)位，同時(shí)，每一幀時(shí)間，授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器A和授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)值都置入內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A和內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B，計(jì)數(shù)值與授時(shí)時(shí)間同步，即正常情況下，每一幀時(shí)間，內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A和內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B被重置。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提供北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)單向授時(shí)馴服系統(tǒng)及方法， 解決了北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)因衛(wèi)星波束故障導(dǎo)致的授時(shí)精度和穩(wěn)定性不佳等問題，確保在無衛(wèi)星信號或衛(wèi)星信號故障時(shí)，亦能在短時(shí)間內(nèi)保持授時(shí)的精度和穩(wěn)定性，具有提高授時(shí)精度和穩(wěn)定性，適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖2為本發(fā)明內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器和授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不局限于以下所述。如圖1、圖2所示，北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)單向授時(shí)馴服系統(tǒng)，它包括設(shè)于FPGA內(nèi)的守時(shí)模塊和晶振修正模塊，以及設(shè)于DSP內(nèi)的晶振偏移檢測模塊，晶振偏移檢測模塊與晶振修正模塊連接，晶振修正模塊與守時(shí)模塊連接，守時(shí)模塊包括內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A和內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B，內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A的進(jìn)位輸出與內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)輸入連接，內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A和內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)置位分別與授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器A和授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)輸出連接，授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器B與守時(shí)模塊連接，內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B與晶振修正模塊連接。北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)單向授時(shí)馴服方法，它包括DSP晶振偏移檢測、晶振修正、守時(shí)三個(gè)步驟；
DSP晶振偏移檢測設(shè)計(jì)的硬件中斷一到，即每一幀起始時(shí)間，DSP自動(dòng)檢測一次晶振實(shí)際值相對于理論值的偏移量，將偏移量保存于寄存器中，待下一幀時(shí)間到來時(shí)，將偏移量置入FPGA的晶振修正模塊內(nèi)；
晶振修正FPGA實(shí)時(shí)監(jiān)測衛(wèi)星的失鎖狀態(tài)，當(dāng)衛(wèi)星失鎖或故障時(shí)，啟動(dòng)同步守時(shí)模塊和晶振修正模塊，晶振修正模塊切入到守時(shí)模式，結(jié)合守時(shí)模塊的內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A和內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的IPPS脈沖信號；
守時(shí)內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A和內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B每一幀時(shí)間同步于授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器 A和授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器B —次，所述的內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A是由射頻部分的時(shí)鐘信號通過FPGA 分頻得到的計(jì)數(shù)值，一個(gè)時(shí)鐘周期產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)值，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到一個(gè)幀周期時(shí)間，則向內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B進(jìn)位，同時(shí)，每一幀時(shí)間，授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器A和授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)值都置入內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A和內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B，計(jì)數(shù)值與授時(shí)時(shí)間同步，即正常情況下，每一幀時(shí)間，內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A和內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B被重置。
權(quán)利要求
1.北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)單向授時(shí)馴服系統(tǒng)，其特征在于它包括設(shè)于FPGA內(nèi)的守時(shí)模塊和晶振修正模塊，以及設(shè)于DSP內(nèi)的晶振偏移檢測模塊，晶振偏移檢測模塊與晶振修正模塊連接，晶振修正模塊與守時(shí)模塊連接，守時(shí)模塊包括內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A和內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B，內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A的進(jìn)位輸出與內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)輸入連接，內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器 A和內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)置位分別與授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器A和授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)輸出連接，內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B與晶振修正模塊連接。
2.北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)單向授時(shí)馴服方法，其特征在于它包括DSP晶振偏移檢測、晶振修正、守時(shí)三個(gè)步驟DSP晶振偏移檢測每一幀起始時(shí)間，DSP自動(dòng)檢測一次晶振實(shí)際值相對于理論值的偏移量，將偏移量保存于寄存器中，待下一幀時(shí)間到來時(shí)，將偏移量置入FPGA的晶振修正模塊內(nèi)；晶振修正=FPGA實(shí)時(shí)監(jiān)測衛(wèi)星狀態(tài)，當(dāng)衛(wèi)星失鎖或故障時(shí)，啟動(dòng)同步守時(shí)模塊和晶振修正模塊，晶振修正模塊切入到守時(shí)模式，結(jié)合守時(shí)模塊的內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A和內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的IPPS脈沖信號；守時(shí)內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A是由射頻部分的時(shí)鐘信號通過FPGA分頻得到的計(jì)數(shù)值，一個(gè)時(shí)鐘周期產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)值，當(dāng)計(jì)數(shù)值達(dá)到一個(gè)幀周期時(shí)間，則向內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B進(jìn)位，同時(shí)，每一幀時(shí)間，授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器A和授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器B的計(jì)數(shù)值都置入內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A 和內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B，計(jì)數(shù)值與授時(shí)時(shí)間同步，即正常情況下，每一幀的時(shí)間內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A和內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器B被重置。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)單向授時(shí)馴服系統(tǒng)及方法，其方法包括DSP晶振偏移檢測、晶振修正、守時(shí)三個(gè)步驟，DSP晶振偏移檢測每一幀時(shí)間，DSP自動(dòng)檢測晶振實(shí)際值相對于理論值的偏移量，將偏移量保存于寄存器中，待下一幀時(shí)間到來時(shí)，將偏移量置入FPGA的晶振修正模塊內(nèi)；晶振修正FPGA實(shí)時(shí)監(jiān)測衛(wèi)星狀態(tài)，當(dāng)衛(wèi)星失鎖或故障，晶振修正模塊切入到守時(shí)模式，結(jié)合守時(shí)模塊的內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A、B，短時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生穩(wěn)定的1PPS脈沖信號；守時(shí)內(nèi)部守時(shí)計(jì)數(shù)器A、B每一幀時(shí)間同步于授時(shí)時(shí)間計(jì)數(shù)器A、B一次。本發(fā)明解決了北斗一號衛(wèi)星系統(tǒng)在短時(shí)間內(nèi)因衛(wèi)星波束故障導(dǎo)致的授時(shí)精度和穩(wěn)定性不佳等問題，提高授時(shí)精度和穩(wěn)定性。
文檔編號G01S19/25GK102411147SQ201110435308
公開日2012年4月11日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月22日
發(fā)明者劉宇波, 趙洲 申請人:成都金本華科技有限公司