[发明专利]多种异频频率源同步一种频率输出的系统及方法

权利要求书

1.多种异频频率源同步一种频率输出的系统，其特征在于包括以下功能单元：

监测单元，对系统输入的多路异频频率源和系统输出频率进行状态监测，判断出频率源是否正常；

控制单元，根据监测单元的状态监测结果，从多种异频频率源中选择出跟踪频率源；

锁定单元，实现系统输出对所述跟踪频率源的频率锁定和相位锁定；

输出单元，通过数字锁相环把锁定后的所述跟踪频率源生成为指定频率输出；

时钟单元，采用低频的高稳时钟信号作为输入，把输入频率倍频至系统工作所需的高频率时钟信号，作为输出单元和输入监测的采样时钟信号和系统的高稳工作时钟；

监测单元中采用的监测方法为：统计出频率源两次上升沿之间的时间值，累计定时T_r后取平均计算出周期值p_r，与设定的超出容限值p_max和恢复容限值p_min进行比较，判断输入和输出频率状态是否正常，如果p_r>p_max或者p_r<p_min累计超过累计定时T_d，则该频率源频率超限；如果p_r<p_max并且p_r>p_min累计超过累计定时T_d，则认为该频率源频率正常；所述累计定时T_r和T_d小于60秒钟；

所述控制单元对输入频率源分配优先级，根据频率源的优先级和监测单元的状态监测结果从多种异频频率源中选择优先级最高且频率正常的频率源作为跟踪频率源；

若选择的跟踪频率源与当前跟踪频率源不同，采用零相位切换进行频率源切换；所述零相位切换是指在跟踪频率源切换时，系统从Active状态进入Hold状态，输出保持原相位，系统按固定相位偏移、输出频率不变，直到系统输出频率相位与选择出的跟踪频率源相位相同，系统状态切换回Hold状态。

2.根据权利要求1所述的多种异频频率源同步一种频率输出的系统，其特征在于：所述相位锁定方法为：系统计算输入输出频率上升沿的时间差相减得出相位差ΔP，然后与容限值进行判断比较，如果超过容限值则认为相位失锁。

3.根据权利要求2所述的多种异频频率源同步一种频率输出的系统，其特征在于：相位失锁分为正失锁和负失锁；所述相位差ΔP<Ph_min时为负失锁，对输出进行正向调节，增大ΔP；若相位差ΔP>Ph_max时为正失锁，对输出进行负向调节，减小ΔP。

4.根据权利要求1所述的多种异频频率源同步一种频率输出的系统，其特征在于：所述频率锁定方法为：系统计算输入输出周期的差值ΔF，然后与容限值进行判断比较，如果超过容限值则认为频率失锁。

5.根据权利要求4所述的多种异频频率源同步一种频率输出的系统，其特征在于：所述频率失锁分为正失锁和负失锁；正失锁是频率差ΔF>F_max，对输出进行负向调节，减小ΔF；负失锁是频率差ΔF<F_min，对输出进行正向调节，增大ΔF。

6.根据权利要求1所述的多种异频频率源同步一种频率输出的系统，其特征在于：所述输出单元采用数字锁相环。

7.多种异频频率源同步一种频率输出的方法，其特征在于包含以下步骤：

步骤一：采用监测单元对系统输入的多路异频频率源和系统输出频率进行状态监测，判断频率源是否正常；

步骤二：采用控制单元，根据监测单元的状态监测结果，从多种异频频率源中选择出跟踪频率源；

步骤三：采用锁定单元，实现系统输出对所述跟踪频率源的频率锁定和相位锁定；

步骤四：采用输出单元，通过数字锁相环把锁定后的所述跟踪频率源生成为指定频率输出；

监测单元中采用的监测方法为：统计出频率源两次上升沿之间的时间值，累计定时T_r后取平均计算出周期值p_r，与设定的超出容限值p_max和恢复容限值p_min进行比较，判断输入和输出频率状态是否正常，如果p_r>p_max或者p_r<p_min累计超过累计定时T_d，则该频率源频率超限；如果p_r<p_max并且p_r>p_min累计超过累计定时T_d，则认为该频率源频率正常；所述累计定时T_r和T_d小于60秒钟；

所述控制单元对输入频率源分配优先级，根据频率源的优先级和监测单元的状态监测结果从多种异频频率源中选择优先级最高且频率正常的频率源作为跟踪频率源；

若选择的跟踪频率源与当前跟踪频率源不同，采用零相位切换进行频率源切换；所述零相位切换是指在跟踪频率源切换时，系统从Active状态进入Hold状态，输出保持原相位，系统按固定相位偏移、输出频率不变，直到系统输出频率相位与选择出的跟踪频率源相位相同，系统状态切换回Hold状态。