[发明专利]一种时间信号切换系统及切换方法

权利要求书

1.一种时间信号切换系统，其特征在于，包括：主通道时间源、备用通道时间源、时间间隔测量单元、驯服控制单元、DA转换器、本地振荡器和时间信号产生单元；

主通道时间源和备用通道时间源的输出端分别与时间间隔测量单元的输入端相连接，时间间隔测量单元的输出端与驯服控制单元的输入端相连接，驯服控制单元的输出端与DA转换器的输入端相连接，DA转换器的输出端与本地振荡器的输入端相连接，本地振荡器的输出端与时间信号产生单元的输入端相连接，时间信号产生单元的输出端分为两路，一路用于输出时间信号，另一路与时间间隔测量单元的输入端相连接；

备用通道时间源的数量为一个或多个；当数量为多个时，按照预设优先级顺序排列；

时间信号切换前后的输出信号的相位跳动小于20ps。

2.一种时间信号切换系统，其特征在于，包括：

时间间隔测量单元，用于接收主通道时间信号、备用通道时间信号和本地时间信号，并输出主通道时差值和备用通道时差值；

驯服控制单元，用于接收主通道时差值和备用通道时差值，通过各通道时差值与预设阈值比较，判断出通道是否出现故障；主通道时间信号无故障时，以主通道时差值作为误差量并计算输出控制量；主通道时间信号出现故障时，以无故障的备用通道时差值作为误差量并计算输出控制量；

DA转换器，用于接收驯服控制单元输出的控制量，并输出模拟电压信号；

本地振荡器，用于接收DA转换器输出的模拟电压信号，并完成本地振荡器的驯服，将本地时间信号锁定在相应通道时间信号上；

时间信号产生单元，本地振荡器的输出作为时间信号产生单元的输入，用于输出本地时间信号；

其中，时间信号切换前后的输出信号的相位跳动小于20ps。

3.一种时间信号切换方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，将本地时间信号锁定在主通道时间信号上；

步骤2，通过时间间隔测量单元接收主通道时间信号、备用通道时间信号和本地时间信号，并输出主通道时差值和备用通道时差值；

步骤3，通过驯服控制单元接收主通道时差值和备用通道时差值，将各通道时差值与预设阈值比较，判断出通道是否出现故障；主通道时间信号无故障时，以主通道时差值作为误差量并计算输出控制量；主通道时间信号出现故障时，以无故障的备用通道时差值作为误差量并计算输出控制量；

步骤4，通过DA转换器接收驯服控制单元输出的控制量，并输出模拟电压信号；

步骤5，根据DA转换器输出的模拟电压信号控制本地振荡器信号的频率和相位，完成本地振荡器的驯服，将本地时间信号锁定在相应通道时间信号上；

步骤6，通过时间信号产生单元接收本地振荡器的输出，并输出本地时间信号；

其中，时间信号切换前后的输出信号的相位跳动小于20ps。

4.根据权利要求3所述的一种时间信号切换方法，其特征在于，步骤1具体包括：

步骤1.1，通过时间间隔测量单元持续测量主通道时间信号以及备用通道时间信号与本地时间信号的时差值，得到主通道时差值和备用通道时差值；

步骤1.2，驯服控制单元选择主通道时间信号与本地时间信号的时差值作为误差量Terror，计算出控制量DATA；

步骤1.3，通过DA转换器接收步骤1.2得出的控制量DATA，并输出模拟电压信号控制本地振荡器信号的频率和相位；将本地时间信号锁定在主通道时间信号上。

5.根据权利要求3所述的一种时间信号切换方法，其特征在于，驯服控制单元中，控制量的计算按照数字PI方法进行运算，计算公式为：

DATA＝p×Terror+i×∑Terror，

式中，∑表示Terror的历史累加数据，p表示数字PI运算单元的比例系数，i表示数字PI运算单元的积分系数。