[发明专利]一种原子钟1PPS时间同步方法和系统

说明书

本申请实施例中提供了一种原子钟1PPS时间同步方法，该方法的步骤包括：捕获原子钟的1PPS脉冲信号；若捕获失败，则进入1PPS失效保持状态，若捕获成功，则判断该1PPS脉冲信号是否为伪1PPS脉冲信号；若捕获的信号是伪1PPS脉冲信号，则重新捕获1PPS脉冲信号，若捕获的脉冲信号不是伪1PPS脉冲信号，则基于PID算法进行1PPS时间同步。本申请所述技术方案通过对捕获的1PPS脉冲信号进行判断识别，去除伪1PPS脉冲信号对同步过程的干扰，同时，通过1PPS失效保持克服原子钟存在的长期老化漂移问题，从而改善原子钟的频率稳定度和频率准确度。

技术领域

本申请涉及1PPS信号同步和频率校准应用领域，特别涉及一种适用于自主导航终端设备、高精度时间同步和保持设备中的原子钟1PPS时间同步方法和系统。

背景技术

芯片原子钟作为二级频率标准，具有较好的长期频率稳定度。但是，其频率准确度为1E-10，仍低于应用需求，且存在长期老化漂移问题。现有技术中，采用时间-幅度转换法和TDC方法等方法对时间误差数据进行测量，用以校准芯片原子钟的频率准确度，但是，由于现有方法测量的局限性，导致无法满足芯片原子钟1PPS同步和频率校准要求。若要保证芯片原子钟1PPS同步和频率的校准精度的要求，需使用一级频率标准对其校准，不利于实际应用。

发明内容

为解决上述问题之一，本申请提供了一种原子钟1PPS时间同步方法和系统。

根据本申请实施例的第一个方面，提供了一种原子钟1PPS时间同步方法，该方法的步骤包括：

捕获原子钟的1PPS脉冲信号；

若捕获失败，则进入1PPS失效保持状态，若捕获成功，则判断该1PPS脉冲信号是否为伪1PPS脉冲信号；

若捕获的信号是伪1PPS脉冲信号，则重新捕获1PPS脉冲信号，若捕获的脉冲信号不是伪1PPS脉冲信号，则基于PID算法进行1PPS时间同步。

根据本申请实施例的第二个方面，提供了一种用于芯片原子钟的1PPS时间同步系统，该系统包括：

捕获模块，捕获原子钟的1PPS脉冲信号，若捕获失败，则进入1PPS失效保持状态，若捕获成功，则将捕获到的1PPS脉冲信号发送至识别模块；

识别模块，判断该1PPS脉冲信号是否为伪1PPS脉冲信号；若捕获的信号是伪1PPS脉冲信号，则重新捕获1PPS脉冲信号，若捕获的脉冲信号不是伪1PPS脉冲信号，则将1PPS脉冲信号发送至同步模块；

同步算法模块，基于PID算法进行1PPS时间同步。

本申请所述技术方案可准确捕获1PPS脉冲信号，并能够消除伪1PPS脉冲的干扰，具有1PPS同步过程收敛快的优点。

本申请所述技术方案可实现快速校准原子钟的频率准确度，消除原子钟的频率漂移，提高芯片原子钟的频率准确度和频率稳定度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1示出本方案所述1PPS时间同步方法的流程图；

图2示出本方案所述原子钟的工作状态检测过程的示意图；

图3示出本方案所述1PPS脉冲捕获的示意图；

图4示出本方案所述伪1PPS脉冲检测的时序图；

图5示出本方案所述1PPS时间误差测量的时序图。

具体实施方式