[发明专利]一种移动小基站设备中模糊自适应的软锁相方法

摘要

本发明提供一种移动小基站设备中模糊自适应的软锁相方法，根据移动小基站设备收取GPS信号秒脉冲和VCXO误差特性，提出压控晶振同步频率模糊自适应方案，包括在传统GPS驯服VCXO软锁相算法结构上，根据设备实际应用所处环境GPS提供不同精度的秒脉冲信号，制定模糊控制器输入量与输出量的隶属函数，结合模糊控制规则以离线方式得到模糊查询表，将模糊查询表嵌入到FPGA中；在实际设备运行时，根据求取的误差量||error||实时调整滤波器参数k_p和k_i，降低外界干扰对设备时钟误差的影响。本方法降低了不同使用环境下GPS秒脉冲误差对时钟频率的影响，增强设备的环境适应能力，具有广泛适用性。

主权项

1.一种移动小基站设备中模糊自适应的软锁相方法，其特征在于：根据移动小基站设备收取GPS信号秒脉冲和VCXO误差特性，提出压控晶振同步频率模糊自适应方案，包括在传统GPS驯服VCXO软锁相算法结构上，根据设备实际应用所处环境GPS提供不同精度的秒脉冲信号，制定模糊控制器输入量与输出量的隶属函数，结合模糊控制规则以离线方式得到模糊查询表，将模糊查询表嵌入到FPGA中；在实际设备运行时，根据求取的误差量||error||实时调整滤波器参数k_p和k_i，降低外界干扰对设备时钟误差的影响，其中k_p为比例增益，k_i为积分增益；采用VCXO软锁相装置实现，所述VCXO软锁相装置包括GPS接收天线、GPS协议芯片、FPGA芯片、模数转换芯片以及VCXO；GPS接收天线接收的信号输入GPS协议芯片，GPS协议芯片连接到FPGA芯片，FPGA芯片经过模数转换器连接VCXO的输入端，VCXO的输出端连接FPGA芯片；包括以下步骤，步骤1、启动VCXO软锁相装置；步骤2、GPS协议芯片解析出1PPS信号送到FPGA芯片；步骤3、将离线获取的模糊控制器参数数组嵌入到FPGA芯片内部；步骤4、根据GPS输出的秒脉冲和VCXO提供的时钟频率，求取误差量||error||，进行第一次优化，包括判断是否满足||error||≥C，是则进入步骤5，否则进入步骤6；其中，C为预设的相应阈值；步骤5、若满足||error||≥C，设备采用VCXO提供的时钟频率，进入步骤8；步骤6、若满足||error||＜C，进行第二次优化，包括由FPGA根据||error||和模糊控制器参数数组，实时调整参数k_p和k_i；步骤7、FPGA芯片基于调整后的k_p和k_i，通过反馈调节模数转换芯片DAC来调整VCXO的压控端；步骤8、返回步骤2，VCXO逐步减少和1PPS秒脉冲的同步相差，直到最终达到锁定状态。