[发明专利]守时系统、守时电路及守时方法

权利要求书

1.一种守时系统，其特征在于，包括：

卫星授时模块、频率的生成与累计模块、外基准处理与自身信号校正模块、阻尼式频率校正模块和漂移补偿模块；

卫星授时模块输出1PPS信号；

使用稳定度为0.5ppm的TCXO时，实现0.1ppm的守时稳定度。

晶振TCXO,稳定器LDO为晶振TCXO提供电源；

计数器Counter接收晶振TCXO输出信号；

TCXO输出信号经过整形升压后，通过第一计数器(74HC390)累计成f1＝4.096KHz的输出信号；

f1＝4.096KHz的输出信号输入到12位二进制第二计数器(74HC4040)的时钟输入端，作为计数时钟；

信号筛选模块接收外部模块输出1PPS信号；

信号筛选模块接收信号处理模块输出的1PPS信号；

信号筛选模块将接收到的1PPS信号进行筛选；

经过信号筛选模块筛选的1PPS信号经过波形调整模块后输出一个前沿准确的窄脉冲信号f2；

窄脉冲信号f2输出到12位二进制计数器(74HC4040)的复位端；

计数器每次得到窄脉冲信号f2后，计数器开始重新计数；

经过本级计数后，形成2的12次计数；

得到一个1Hz的1PPS；

1Hz的1PPS信号输入到信号处理模块ARM作为内部晶振源PPS；

信号处理模块ARM对号筛选模块进行控制；

12位二进制计数器(74HC4040)的输出端与测试接口相连接。

2.一种守时方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，开机ARM进行初始化处理，等待稳定有效的外输入信号；

步骤2，判断输入的信号的有效性；如果输入的信号有效，执行步骤3；如果输入的信号无效，执行步骤6；

步骤3，每隔2小时采集Count卫星和Count晶振的值；

步骤4，用滑动平均滤波法整理采集出的数据；得到单位时间内的误差值：X补偿；

步骤5，直到卫星信号出现异常，进入保持状态；

步骤6，系统进入保持状态，内部晶振开始自由震荡；

步骤7，定时启动漂移补偿动作；基于X补偿值生成微调1PPS脉冲f调整，反馈给二进制计数器；实现修正最终输出f4的效果；

步骤8，卫星信号恢复，进入锁定状态。

3.一种守时方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，开机ARM进行初始化处理，等待稳定有效的外输入信号；

步骤2，外输入信号为稳定有效的信号；

步骤3，跟踪状态，开始启动ARM内的计数器(速度10MHz)统计卫星1PPS(f卫星)与晶振1PPS(f4)的偏差；

当出现f卫星-f4的绝对值大于1ms时，开启阻尼式频率校正，即开启对输出信号进行微调的1PPS功能；

每次的调整幅度为f4的基础上偏移1mS；

调整的频率为每秒一次；

直到f卫星-f4的绝对值小于1mS为止；

修改ARM中相关的寄存器，点亮相关指示灯；

步骤4，系统进入到锁定状态；

因为负责调整1PPS的计数器的输入时钟f1＝4.096KHz小于1ms的锁定检测值，所以这种调整是可以实现的；

之后因为晶振选择的是0.5ppm的TCXO；

自身的守时精度(0.5ppm)可达＝5E-7×86,400S＝0.0432秒/天每隔0.56小时纠正一次。

到达锁定状态后，系统如果出现卫星信号无效或丢失的情况；

系统将启动漂移补偿算法功能；

步骤5，系统进入保持状态；

进入保持状态后，如果卫星信号再次恢复，则对卫星信号的有效性进行评估，通过评估策略后，将重启跟踪步骤，然后再次激活阻尼式频率校正；

采用逐步逼近的方式，纠正输出的1PPS。