[实用新型]利用GNSS秒脉冲快速修正的频率合成装置

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种高精度的频率合成装置，尤其涉及一种利用GNSS秒脉冲快速修正的频率合成装置，用于GMDSS（全球海上遇险与安全系统）中的中/高频无线电电台。

背景技术

中高频（MF/HF）组合电台是GMDSS（全球海上遇险与安全系统）的一个重要组成部分，支持DSC（数字选择呼叫）通信、NBDP（窄带直接印字电报）通信和SSB（单边带）通信。组合电台支持海上无线电话的MF（中频）和HF（高频）波段，其中MF波段频率范围为1605～4000kHz，HF波段为4～27.5MHz。中高频组合电台属于通信距离远，可靠性高，可在所有海区使用，是海上通信的必备设备之一。

国际海事组织（IMO）决议A.806(19)《能够进行话音通信,窄边带直接打印和数字选择呼叫的船载MF/HF电台》和国际电工组织的标准IEC 61097-9《GMDSS-第9部分：能够进行话音通信,窄边带直接打印和数字选择呼叫的船载MF/HF波段发射机和接收机-设备操作性能要求，测试方法及测试结果要求》对此类设备的性能作出了详细要求。其中设备的频率稳定度要求为热机完成后，频率准确度在10Hz以内（ 见A.806的B2章节和IEC 61097-9的4.2章节）。

按最高工作频率为27.5MHz计算，则中高频组合电台的频率稳定度应优于0.36ppm（百万分之一），一般情况下必须采用恒温晶体振荡器才能满足要求。恒温晶体振荡器（Oven Controlled Crystal Oscillator,简称OCXO）简称恒温晶振，利用恒温晶体振荡器槽使晶体振荡器中石英晶体谐振器的温度保持恒定，将由周围温度变化引起的振荡器输出频率变化量控制到最小。OCXO由恒温槽控制电路和振荡器电路构成的。由于恒温槽的温度通常高于环境温度，所以工作时必须有预热的时间，对此IMO和IEC的标准也作出的规定：“如果设备包含一些需要加热才能正常工作的器件，如晶振，那么热机时间可以是30分钟。”

目前的中高频组合电台普遍采用恒温晶体振荡器的技术方案，但是由此带来了设备成本高、开机预热时间长的问题。

由于中高频组合电台与GNSS全球导航卫星系统（例如GPS）组合使用，可以采用GNSS的授时信息对中高频组合电台的频率进行校准。专利号200610086701.7的中国专利《一种利用GPS定时脉冲调整晶振频率准确度的方法和系统》和专利号200710179291.5的中国专利《一种动态调整WiMAX基站晶振稳定度的装置及其实现方法》都提出了利用GPS定时脉冲调整晶振频率准确度的方案，主要思路是利用GPS秒脉冲检测最终输出的晶振频率准确度，如有误差，则通过D/A电路转换为电压量控制压控晶体振荡器，微调晶体的频率，校准晶振输出频率。这些方案的电路只能输出固定的频率信号，不能按需要直接改变输出多种稳定的高精度标称频率信号；并且这些方案由于采用电压量控制晶振，通过对最终输出的频率信号闭环反馈逐次逼近的方法，反复多次调整才能满足精度要求，调整速度不够快，不利于按需要快速改变输出多种稳定的高精度标称频率信号。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种利用GNSS秒脉冲快速修正的频率合成装置，能够按需要快速输出多种稳定的高精度标称频率信号。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种利用GNSS秒脉冲快速修正的频率合成装置，包括GNSS接收机、晶振频率检测及频率合成器控制字计算电路和直接数字频率合成器（ Direct Didital Frequency Synthesis，简称DDS）；所述晶振频率检测及频率合成器控制字计算电路的时钟端和晶体振荡器相连，输入端输入标称频率值并和GNSS接收机相连接收授时数据和秒脉冲，输出端和直接数字频率合成器相连输出校正后的频率合成器控制字和基于晶振的时钟。