[发明专利]实时检测并调整晶振输出频率的电网同步采集方法及其装置

权利要求书

1.实时检测并调整晶振输出频率的电网同步采集方法，其特征是所述同步采集方法包括如下步骤：

步骤1：实时检测调整晶振输出频率值

(A)判断GPS是否丢星：在每一次同步信号到来时进入中断，读取GPS模块的星数据状况；当发现星数多于3时就认为数度不需要调整，同时用PPS测量本地时钟记录准确性；当发现星数少于3时，则要用本地时钟作为同步信号生成的采样时钟；

(B)当GPS抖动或外部晶振受时间、环境影响导致晶振输出频率出现偏差时，利用主控芯片与外部晶振实时检测调整晶振输出频率值；

读取GPS的PPS信号，在每一次同步PPS信号到来时进入主控芯片中断，当主控芯片控制模块发现PPS信号出现抖动时，设采用连续n个PPS秒脉冲作为时间基准，主控芯片定时器的最大定时时间以及实际晶振输出频率为：

其中，G_n是n个PPS间主控芯片定时器溢出的次数，P是主控芯片系统倍频数，A1和A2为相邻两个PPS中断计数器的值，f_osc为x位主控芯片的晶振标定值，x为主控芯片位数，其中t_nmax为主控芯片定时器的最大定时时间；

当主控芯片中的控制模块发现外部晶振受时间、环境影响出现晶振输出频率偏差时，主控芯片定时器的最大定时时间以及实际晶振输出频率为：

其中，f_t为晶振输出的频率，f_osc为x位主控芯片的晶振标定值，t_max为主控芯片定时器的最大定时时间，P为主控芯片系统倍频数，A1和A2为相邻两个PPS中断计数器的值；当t_max小于1秒时，定时器自动清0并且重启模式，每来一次PPS信号控制模块就对f_t进行一次更新，将有效的消除晶振频率偏移对同步采样的影响；

步骤2：生成采样频率

GPS模块提供的1PPS上升沿用来同步，1PPS到来时主控芯片定时器复位，以消除上一秒PPS累积的误差，根据步骤1中的晶振输出频率，通过主控芯片分频得到采样频率；

步骤3：多通道高精度同步采集

采集芯片工作时，采集芯片多通道同时采样，根据步骤2中设置好的采样频率，每来一个PPS下降沿，采集芯片准备好信号触发同步采集数据一次；

步骤4：离散傅里叶变换DFT进行信号处理

将采集到的受谐波影响的交流信号通过离散傅里叶变换DFT将其基波提取出来，在每个采样周期内对交流信号进行采样，计算出相应于当前采样周期的基波向量，傅里叶变换后的各次谐波向量包括幅度和相位。