[发明专利]同步双锁相环调节方法

说明书

本发明公开一种同步双锁相环调节方法，包括以下步骤：获取本地时钟与上级基准时钟的相位差；校准模式下，将本地时钟通过频率合成方式调整至高频值，以该高频值作为计数频率；改变分频计数器B的脉冲计数值，快速改变本地时钟的相位，使本地时钟的相位与上级基准时钟同步；通过本地时钟与上级基准时钟的相位差反推计算出本地时钟的实际频率与本地时钟的固有频率之间的误差，调节本地时钟的实际频率，使频率误差趋向零收敛。提供一种同步双锁相环调节方法，通过两个锁相环分别对本地时钟进行调相和调频控制，实现相位快速修正和频率缓慢调整，提高本地时钟调整过程的速度和稳定度。

技术领域

本发明涉及通信和时钟同步的技术领域，尤其涉及一种同步双锁相环调节方法。

背景技术

同步是通信系统内各种设备之间相互通信的基础，如果通信双方没有建立良好的同步，则信息在传送过程中就不可避免地会出现误码、滑码等现象，从而造成通信质量下降的后果。例如，对于语音通话来说，若通话双方没有建立同步就开始通话，双方很有可能会听到咔嗒声，甚至造成双方无法通信的后果；若通信双方没有建立同步就进行收发传真，很有可能造成接收方接收到的信息不全或者模糊不清等后果，因此，为了确保通信双方的通信质量，同步在通信系统中是必不可少的。

时钟锁相环装置是实现时钟同步的一种装置，它实现时钟同步效果的好坏直接关系到数字通信系统能否正常通信。传统时钟锁相环装置的工作原理是比较本地时钟与上级基准时钟的相位，通过相位差调整本地时钟的频率，以实现本地时钟频率与上级基准时钟频率一致。

例如，中国专利文献CN1770634A公开一种时钟锁相环装置，包括鉴相器、环路滤波器、处理器、分频器，还包括DDS单元和向所述DDS单元提供时钟的本地时钟源。其中，DDS单元分别连接所述处理器和分频器，用于在所述处理器的控制下，根据频率差调整输出的时钟频率，以便所述时钟频率锁定参考时钟频率。

但是以此种方式调整的频率和相位一般会以“阻尼振荡”的方式进行收敛，此过程很长，无法满足快速启动的要求，同时在调整相位过程中，经常需要过调整以补偿绝对相位误差，导致频率晃动，影响时钟的短期稳定度。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种同步双锁相环调节方法，通过两个锁相环分别对本地时钟进行调相和调频控制，实现相位快速修正和频率缓慢调整，提高本地时钟调整过程的速度和稳定度。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种同步双锁相环调节方法，包括：

获取本地时钟与上级基准时钟的相位差；

校准模式下，将本地时钟通过频率合成方式调整至高频值，以该高频值作为计数频率；

改变分频计数器B的脉冲计数值，快速改变本地时钟的相位，使本地时钟的相位与上级基准时钟同步；

通过本地时钟与上级基准时钟的相位差反推计算出本地时钟的实际频率与本地时钟的固有频率之间的误差，调节本地时钟的实际频率，使频率误差趋向零收敛。

具体地，本地时钟的固有频率是指本地时钟理论上的无误差的频率，而本地时钟的实际频率是指本地时钟实际工作过程中的存在误差的频率。

具体地，本发明采用两个锁相环，一个锁相环用于快速使本地时钟的相位与上级基准时钟的相位同步，该锁相环根据鉴相器反馈的鉴相值确定相位差，直接调整分频计数器B的脉冲计数值，通过改变脉冲计数值大小直接调整本地时钟相位，使其与上级基准时钟相位同步，称为“调相环”。另一个锁相环用于调整频率同步，该锁相环通过鉴相器做累积相位误差处理，同时计时，由于相位差是频率差在时间上的累积，故可以通过相位差反推频率差，锁相环获得频率差后再通过一定算法调整本地时钟的实际频率，使频率误差趋向零收敛，称为“调频环”。