[发明专利]一种微波传输的时钟恢复方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及微波通信技术领域，尤其涉及一种微波传输的时钟恢复方法和装置。

背景技术

微波通信是使用波长在0.1毫米至1米之间的电磁波进行的通信。微波通信不需要固体介质，当两点间直线距离内无障碍时就可以使用微波传送，例如：卫星与地面之间、城市两个建筑物之间、以及很大的无法实际布设电缆的开阔区域，如：沙漠、草地和湖泽等。微波通信具有容量大、质量好、组网方便、抗灾害能力强等优点，是一种重要通信手段。但是，由于微波通信极易受天气影响，如大雾、风沙等，微波通信系统需要在不同的天气情况下选择不同的工作带宽和时钟频率，以确保传输质量。对于这种时钟频率可能随时变化的通信系统，如何保证发送端和接收端时钟信号一致、稳定可靠，显得非常重要。

现有的微波通信系统中，接收端时钟恢复电路如图1所示，包括：时钟提取模块，时钟分频模块1～n、PLL(Phase Locked Loop，锁相环)倍频模块1～n、小数分频模块1～n、时钟选择模块、时钟鉴相模块、时钟调整模块和保护模块。在不同的环境条件下，微波通信系统工作在不同的带宽和时钟频率，如时钟频率为7MHz、14MHz、28MHz、49MHz等。假设有n种不同的时钟频率，在每种时钟频率下，时钟提取模块从空中接收的数据信号帧中提取出的空口时钟信号通常都是不均匀的，然后n个时钟分频模块将其对应的不均匀的时钟信号分频，将不均匀程度弱化。n个时钟分频模块的分频系数均不同。PLL倍频模块将弱化不均匀程度后得到的时钟信号倍频，接下来小数分频模块要根据实际应用环境，利用Sigma-Delta算法实现小数分频电路，将倍频后的时钟信号分频到一个统一的频率，如50Hz，时钟选择模块从多路时钟信号中选择一路，如当前系统的时钟频率为7MHz，则选择7MHz时钟对应分频得到的50Hz信号输出到时钟鉴相模块，时钟鉴相模块将50Hz信号作为参考时钟，与微波通信系统本地时钟分频得到的50Hz比较得到鉴相值，用鉴相值控制时钟调整模块对本地时钟进行调整，使本地时钟跟踪上接收的空口时钟信号，即发送端的时钟。保护模块实时检测PLL倍频模块输出的时钟，一旦发现PLL异常，无时钟送出时，就复位PLL。

目前微波通信系统使用的时钟恢复电路存在如下缺陷：使用的PLL倍频模块数量多；不均匀的时钟信号送入PLL倍频模块之后，可能会导致PLL失锁，影响恢复出的时钟信号的质量，甚至出现无法恢复的情况；该时钟恢复电路需要一个保护模块，实时检测PLL倍频模块输出的时钟，一旦发现PLL异常，无时钟送出时，就需要复位PLL；PLL从复位到正常工作一般需要几个毫秒，这段时间导致得到的鉴相值跳变，因此还需要增加相应的滤波机制。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种微波传输的时钟恢复方法和装置，克服现有技术的锁相环使用个数多且易发生失锁而导致微波通信系统不稳定的缺陷。

本发明采用的技术方案是，所述微波传输的时钟恢复装置，包括：空口时钟接收单元、标准时钟生成单元、时钟频率提取单元和本地时钟调整单元，其中，

标准时钟生成单元根据当前发送端使用的时钟信息生成与其频率和占空比一致的标准时钟信号，输入到时钟频率提取单元；

时钟频率提取单元在空口时钟接收单元发来的空口时钟信号的控制下，对输入的标准时钟信号进行调节，得到与空口时钟信号频率一致的第一时钟信号，输入到本地时钟调整单元；

本地时钟调整单元基于第一时钟信号对本地时钟信号进行调节，使其跟踪上第一时钟信号。

进一步的，所述时钟频率提取单元，具体包括：相位可调PLL模块、相位调整控制模块、第一比对模块和第二比对模块，其中，

空口时钟接收单元接收到的空口时钟信号与标准时钟生成单元生成的标准时钟信号输入第一比对模块进行比对，第一比对模块输出所述空口时钟信号与所述标准时钟信号的相位差异信息，发送到相位调整控制模块；

空口时钟接收单元接收到的空口时钟信号与相位可调PLL模块输出的第一时钟信号输入第二比对模块进行比对，第二比对模块输出调节时机信息，发送到相位调整控制模块；

设第一时钟信号初始时与所述标准时钟信号完全一致，相位调整控制模块根据所述相位差异信息以及所述调节时机信息，对相位可调PLL模块输出的第一时钟信号进行调节，使第一时钟信号与空口时钟信号频率一致。

进一步的，所述第一比对模块和第二比对模块为缓存器；

所述空口时钟信号与所述标准时钟信号的相位差异信息以及调节时机信息，通过缓存器输出的当前保存的数据个数反映出来。