[发明专利]一种时间同步接收机系统

说明书

本发明的一个实施例公开了一种时间同步接收机系统，包括捕获单元、跟踪单元和解算单元，还包括预处理单元，其中，所述预处理单元利用全数字前馈式自动增益控制算法调整接收到的A/D采样信号的幅度，使得所述A/D采样信号的数据信息尽可能地占据高数据位，并对A/D采样信号的低数据位进行截位处理，得到输出信号。本发明在接收端增加了预处理单元，通过基于增益判决的全数字自动增益控制，调整了接收信号的幅度，使其数据信息尽可能的占据高数据位，在保证接收信号有效位数及输出动态范围的基础上，对增益调整后的数据进行截位处理，从而优化算法的资源占用问题，兼顾接收机的时间同步精度性能和资源占用。

技术领域

本发明涉及时间同步技术领域。更具体地，涉及一种时间同步接收机系统。

背景技术

高精度时间同步是时间频率量传和溯源的基础。随着国际计量局(BIPM)对快速UTC的推广，各守时实验室对于远程比对结果的测量精度也提出了更高要求。双向时间同步技术是一种应用广泛的高精度时间传递方式，包括卫星双向、微波双向、激光双向时间同步等，可提供纳秒级的不确定性。两站利用信号在传输路径上的互易性，同时接收对方站的调制时间信号，将接收的信号资料互换后相减，得到两站之间高精度的时间钟差。

目前，双向时间同步技术多采用伪码扩频信号调制体制，其测量原理是将待传输信号的频谱采用一个噪声似的伪随机信号扩展频谱后成为宽频带信号进行数据传输，通过获得伪码信号的相位时延信息来获得时间传递信息。该方法测量精度较高，抗干扰能力强，且可以利用码分多址(CDMA)的方式进行实时的多通道时间比对信号传输，实现多站间同时的时间双向比对。在接收端，通过多通道时间同步接收机对扩频伪码信号进行解调来获得伪码信号的相位时延信息，解调的关键是实现伪码相位和载波相位的同步，相位同步精度直接决定着时间同步精度。相位同步分为粗同步过程和精同步过程。粗同步是通过捕获技术实现的，精同步是通过跟踪技术实现的。

在接收机设计中，相位同步的精度性能和资源的占用存在着矛盾。较高的相位同步精度性能会产生较大的资源占用，同时接收通道的增加也会导致占用资源大大增加。因此，资源的占用问题会对多通道时间同步接收机精度性能和通道数的提升存在制约。

发明内容

本发明提供一种时间同步接收机系统，在接收端对接收到的信号进行预处理，在保证接收信号有效位数及输出动态范围的基础上，降低其占用位数，节约了算法的资源占用。

为达到上述目的，提供如下技术方案：

本发明公开了一种时间同步接收机系统，包括捕获单元、跟踪单元和解算单元，还包括预处理单元，

其中，所述预处理单元利用全数字前馈式自动增益控制算法调整接收到的A/D采样信号的幅度，使得所述A/D采样信号的数据信息尽可能地占据高数据位，并对A/D采样信号的低数据位进行截位处理，得到输出信号。

在一个具体示例中，所述预处理单元包括：均值计算模块、增益计算模块、滤波器模块、增益判决模块、幅度调节模块和低位截位模块，其中，

均值计算模块估计A/D采样信号的幅度均值；

增益计算模块将A/D采样信号的幅度均值与幅度参考值相比较得到第一幅度比值分量；

滤波器模块通过环路滤波器对所述第一幅度比值分量进行平滑，得到第二幅度比值分量，消除了野值影响；

增益判决模块对所述第一幅度比值分量和第二幅度比值分量进行判决，根据判决结果决定增益调整量的取值以及对环路滤波器进行控制；

幅度调节模块使用增益调整量对A/D采样信号进行幅度调整，使输出信号尽可能的占据高数据位；

低位截位模块对幅度调整后的A/D采样信号进行截位处理得到输出信号。