[发明专利]一种基于差拍数字化频率测量的多参考钟切换装置及方法

权利要求书

1.一种基于差拍数字化频率测量的多参考钟切换装置，其特征在于，所述装置包括：n+1个混频器、模数转换器、计算机、数模转换器、压控晶振和数字频率信号合成器；

前n个所述混频器的第一输入端分别与n个原子钟连接，第n+1个所述混频器的第一输入端与压控晶振的信号输出端连接；

n+1个所述混频器的第二输入端分别与所述数字频率信号合成器的输出端连接，n+1个所述混频器的输出端分别与所述模数转换器的输入端连接，所述模数转换器的输出端与所述计算机的输入端连接，所述计算机的输出端与所述数模转换器的输入端连接，所述数模转换器的输出端与所述压控晶振的驱动端连接；

所述计算机用于确定模数转换器输出的前n个通道的数字差拍信号中的最稳定的数字差拍信号作为当前调整周期的主用参考信号，并根据当前调整周期的主用参考信号和第n+1个通道的数字差拍信号生成当前调整周期的频率调整量，输出给所述数模转换器，以产生所述压控晶振的驱动信号。

2.一种基于差拍数字化频率测量的多参考钟切换方法，其特征在于，所述方法应用于权利要求1所述的装置，所述方法包括如下步骤：

获取n个原子钟输出的频率信号与数字频率信号合成器输出的参考信号混频，并经模数转换器转换后输出的前n个通道的数字差拍信号，作为n个输入信号；

获取压控晶振的输出信号与数字频率信号合成器输出的参考信号混频，并经模数转换器转换后输出的第n+1个通道的数字差拍信号，作为反馈信号；

确定n个所述输入信号中的最稳定的输入信号作为当前调整周期的主用参考信号；

计算当前调整周期的主用参考信号与所述反馈信号之间的相对频率差值作为当前调整周期的频率调整量；

根据所述频率调整量对压控晶振进行控制；

当n大于2时，所述确定n个所述输入信号中的最稳定的输入信号作为当前调整周期的主用参考信号，具体包括：

计算任意两个输入信号之间的第一相对频率稳定度和第二相对频率稳定度；所述第一相对频率稳定度为第一预设周期的相对频率稳定度，所述第二相对频率稳定度为第二预设周期的相对频率稳定度；当所述第二预设周期未到达时，将所述第二相对频率稳定度设置为0；

分别根据任意两个输入信号之间的第一相对频率稳定度和第二相对频率稳定度，采用三角帽法计算每个输入信号的频率稳定度，得到每个输入信号的第一频率稳定度和第二频率稳定度；当所述第二预设周期未到达时，将所述第二频率稳定度设置为0；

根据每个输入信号的第一频率稳定度和第二频率稳定度，选取最稳定的输入信号作为当前调整周期的主用参考信号；

所述根据每个输入信号的第一频率稳定度和第二频率稳定度，选取最稳定的输入信号作为当前调整周期的主用参考信号，具体包括：

判断每个输入信号的第二频率稳定度是否均为0，获得第一判断结果；

若所述第一判断结果表示是，则选取第一频率稳定度最小的输入信号作为当前调整周期的主用参考信号；

若所述第一判断结果表示否，则选取第二频率稳定度最小的输入信号作为当前调整周期的主用参考信号；

当n等于2时，所述确定n个所述输入信号中的最稳定的输入信号作为当前调整周期的主用参考信号，具体包括：

分别将每个所述输入信号中的当前采样时刻的输入信号参数值与上一个采样时刻的输入信号参数值的差值，作为每个输入信号的变化量；每个调整周期内包含多个采样时刻，每个所述输入信号均包括一个调整周期内的不同采样时刻的输入信号参数值；

分别将每个输入信号的变化量与信号稳定性阈值进行比较，获取变化量小于所述信号稳定性阈值的输入信号，组成参考信号序列；

判断所述参考信号序列中是否包含上一个调整周期的主用参考信号所在通道的输入信号，获得第四判断结果；

若所述第四判断结果表示是，则将上一个调整周期的主用参考信号所在通道的输入信号确定为当前调整周期的主用参考信号；

若所述第四判断结果表示否，则判断所述参考信号序列是否为空，获得第五判断结果；

若所述第五判断结果表示否，则将所述参考信号序列中的输入信号作为主用参考信号；

若所述第五判断结果表示是，则选取n个所述输入信号中变化量最小的输入信号作为主用参考信号。