阅读说明：本技术 一种导航增强系统的高精度时频基准源 (High-precision time-frequency reference source of navigation enhancement system ) 是由 赵丽妍 刘德喜 祝大龙 赵明 宁孟利 于 2020-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种导航增强系统的高精度时频基准源,包括具有频率修正功能的用于产生公共参考信号的基准产生单元,与基准产生单元电连接的分路器,与分路器分别电连接的用于产生发射单元时频基准的第一基准锁相单元、用于产生接收单元时频基准的第二基准锁相单元和与基准产生单元、分路器、第一基准锁相单元、第二基准锁相单元均电连接的电源。本发明是为了解决时频基准源的工程设计要求高精度、高稳定度、高可靠等问题,采用数字锁相与直接频率合成的方案,通过对频率进行调整基准产生单元中的DDS调整,为系统提供高精度、高准确度的公共参考源。通过控制接口向时频基准源中的DDS更新频率修正参数,以保证频率源精度指标。(The invention provides a high-precision time-frequency reference source of a navigation enhancement system, which comprises a reference generation unit with a frequency correction function and used for generating a common reference signal, a shunt electrically connected with the reference generation unit, a first reference phase-locking unit respectively electrically connected with the shunt and used for generating a time-frequency reference of a transmitting unit, a second reference phase-locking unit used for generating a time-frequency reference of a receiving unit, and a power supply electrically connected with the reference generation unit, the shunt, the first reference phase-locking unit and the second reference phase-locking unit. The invention aims to solve the problems that the engineering design of the time-frequency reference source requires high precision, high stability, high reliability and the like, adopts the scheme of digital phase-locked and direct frequency synthesis, and provides a high-precision and high-accuracy public reference source for a system by carrying out DDS adjustment in the adjustment reference generation unit on the frequency. And updating the frequency correction parameters to the DDS in the time-frequency reference source through the control interface so as to ensure the precision index of the frequency source.)

一种导航增强系统的高精度时频基准源

技术领域

本发明涉及电通信技术信领域，具体涉及一种导航增强系统的高精度时频基准源。

背景技术

针对导航增强系统的时间/相位同步精度要求高、误差影响因素复杂、实现技术难度大的特点，要求导航增强系统中的时频基准源实现系统频率同步高精度要求。频率基准源作为导航增强系统中的重要组成部分，同时为发射系统、接收系统提供高精度、高稳定度的时间基准，且为同源时钟，并保持稳定的相位关系。

以往导航系统时频基准源多以恒温晶振的频率准确度为系统的频率准确度，受到晶振的指标限制，难以做到很高，无法满足高精度系统的需要。

发明内容

本发明是为了解决时频基准源的工程设计要求高精度、高稳定度、高可靠等问题，采用数字锁相与直接频率合成的方案，通过对频率进行调整基准产生单元中的DDS调整，为系统提供高精度、高准确度的公共参考源。通过控制接口向时频基准源中的DDS更新频率修正参数，以保证频率源精度指标。本专利用于同时为发射系统、接收系统提供高精度、高稳定度时间基准的系统，且为接收系统、发射系统为同源时钟，并保持稳定的相位关系，设计中考虑收发频率基准的高隔离度指标要求，显著提高了整个导航增强系统的性能。

本发明提供一种导航增强系统的高精度时频基准源，包括具有频率修正功能的用于产生公共参考信号的基准产生单元，与基准产生单元电连接的分路器，与分路器分别电连接的用于产生发射单元时频基准的第一基准锁相单元、用于产生接收单元时频基准的第二基准锁相单元和与基准产生单元、分路器、第一基准锁相单元、第二基准锁相单元均电连接的电源；

基准产生单元包括依次电连接的用于产生包含基准频率的公共参考信号的晶振和用于修正基准频率并产生调整后公共参考信号的直接数字频率合成装置，直接数字频率合成装置与分路器电连接。

本发明所述的一种导航增强系统的高精度时频基准源，作为优选方式，第一基准锁相单元的时频为10.23MHz。

本发明所述的一种导航增强系统的高精度时频基准源，作为优选方式，第一基准锁相单元包括依次电连接的第一频率放大单元和第一频率锁相单元，第一频率放大单元与分路器电连接；

第一频率放大单元用于接收调整后公共参考信号并产生推饱的第一参考信号，第一频率锁相单元用于接收第一参考信号并输出锁定的第一时钟信号，第一参考信号和第一时钟信号的时频为10.23MHz。

本发明所述的一种导航增强系统的高精度时频基准源，作为优选方式，第二基准锁相单元的时频为62MHz。

本发明所述的一种导航增强系统的高精度时频基准源，作为优选方式，第二基准锁相单元包括依次电连接的第二频率放大单元和第二频率锁相单元，第二频率放大单元与分路器电连接；

第二频率放大单元用于接收调整后公共参考信号并产生推饱的第二参考信号，第二频率锁相单元用于接收第二参考信号并输出锁定的第二时钟信号，第二参考信号和第二时钟信号的时频为62MHz。

本发明所述的一种导航增强系统的高精度时频基准源，作为优选方式，基准频率为10MHz。

本发明所述的一种导航增强系统的高精度时频基准源，作为优选方式，直接数字频率合成装置为48位。

推饱信号是指设备中的放大器在最大输出功率时所产生的信号。

本发明的技术解决方案是：

导航增强系统的时频基准源设计为三个部分，分别为基准产生单元，完成信号的频率调整；10.23MHz基准锁相单元，用来完成发射单元时频基准产生；62MHz基准锁相单元，用来完成导航接收机时频基准单元产生；

基准产生单元为利用直接数字频率合成装置(DDS)生成多种模式数字波形信号，输出发射基准源和接收基准源的最大公约数对应频率，此频率作为后端锁相的公共参考源；

时频基准源选用高稳定度晶振，保证了短期稳定度要求；

采用高隔离度设计，发射基准源和接收基准源采用同一个基准产生单元的输出作为公共参考源，实现了发射系统与接收系统共源，并保持稳定的相位关系；

导航增强系统的时频基准源采用直接数字频率合成装置(DDS)芯片进行频率准确度的调整，根据频差计算出不同频率对应的频率控制字，实现高精度指标要求。

本发明的试验证明10.23MHz时钟信号、62MHz时钟信号的频率调整精度均达到μHz。10.23MHz时钟信号、62MHz时钟信号的短期稳定度均达到10-13。10.23MHz时钟信号与62MHz时钟信号之间的隔离度达到100dBc。

本发明具有以下优点：

(1)本发明利用直接数字频率合成装置(DDS)实现对时频基准源的频率调整，大大提高时频基准源的频率准确度，达到μHz，实现了导航增强系统高精度指标。

(2)与传统导航系统的时频基准源相比，本发明同时为发射系统和接收系统提供高精度、高稳定度的时间基准，且同源并保持稳定的相位关系，并达到高隔离度指标。

(3)本发明的技术状态可控，适合批量生产。

附图说明

图1为一种导航增强系统的高精度时频基准源实施例1顶面图；

图2为一种导航增强系统的高精度时频基准源实施例1-2底面图；

图3为一种导航增强系统的高精度时频基准源实施例1-2原理图；

图4为一种导航增强系统的高精度时频基准源实施例2顶面图；

图5为一种导航增强系统的高精度时频基准源实施例2原理图。

附图标记：

1、基准产生单元；11、晶振；12、直接数字频率合成装置；2、分路器；3、第一基准锁相单元；31、第一频率放大单元；32、第一频率锁相单元；4、第二基准锁相单元；41、第二频率放大单元；42、第二频率锁相单元；5、电源。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

如图1-3所示，一种导航增强系统的高精度时频基准源，包括具有频率修正功能的用于产生公共参考信号的基准产生单元1，与基准产生单元1电连接的分路器2，与分路器2分别电连接的用于产生发射单元时频基准的第一基准锁相单元3、用于产生接收单元时频基准的第二基准锁相单元4和与基准产生单元1、分路器2、第一基准锁相单元3、第二基准锁相单元4均电连接的电源5；

基准产生单元1包括依次电连接的用于产生包含基准频率的公共参考信号的晶振11和用于修正基准频率并产生调整后公共参考信号的直接数字频率合成装置12，直接数字频率合成装置12与分路器2电连接。

实施例2

如图2-5所示，一种导航增强系统的高精度时频基准源，包括具有频率修正功能的用于产生公共参考信号的基准产生单元1，与基准产生单元1电连接的分路器2，与分路器2分别电连接的用于产生发射单元时频基准的第一基准锁相单元3、用于产生接收单元时频基准的第二基准锁相单元4和与基准产生单元1、分路器2、第一基准锁相单元3、第二基准锁相单元4均电连接的电源5；

基准产生单元1包括依次电连接的用于产生包含基准频率的公共参考信号的晶振11和用于修正基准频率并产生调整后公共参考信号的直接数字频率合成装置12，直接数字频率合成装置12与分路器2电连接；基准频率为10MHz；

直接数字频率合成装置12为48位；

第一基准锁相单元3的时频为10.23MHz；第一基准锁相单元3包括依次电连接的第一频率放大单元31和第一频率锁相单元32，第一频率放大单元31与分路器2电连接；

第一频率放大单元31用于接收调整后公共参考信号并产生推饱的第一参考信号，第一频率锁相单元32用于接收第一参考信号并输出锁定的第一时钟信号，第一参考信号和第一时钟信号的时频为10.23MHz；

第二基准锁相单元4的时频为62MHz；第二基准锁相单元4包括依次电连接的第二频率放大单元41和第二频率锁相单元42，第二频率放大单元41与分路器2电连接；

第二频率放大单元41用于接收调整后公共参考信号并产生推饱的第二参考信号，第二频率锁相单元42用于接收第二参考信号并输出锁定的第二时钟信号，第二参考信号和第二时钟信号的时频为62MHz。

推饱信号是指设备中的放大器在最大输出功率时所产生的信号。

高稳定度晶振11产生10MHz高稳定频率，进入直接数字频率合成12(DDS)产生调整后的公共参考源。此信号作为第一基准锁相单元和第二基准锁相单元的公共参考信号。此信号经过分路后进入第一基准锁相单元，先经过第一放大单元产生推饱的参考信号，进入第一基准锁相单元输出锁定的10.23MHz时钟信号。

公共参考源经过分路后进入第二基准锁相单元，先经过第二放大单元产生推饱的参考信号，进入第二基准锁相单元输出锁定的62MHz时钟信号。锁定后的10.23MHz信号和62MHz信号为由公共参考源锁定的信号，实现了发射系统与接收系统共源，并保持稳定的相位关系。

公共参考源分路后分别进入10.23MHz放大单元和62MHz放大单元分别放大有利于接收系统和发射系统的隔离度指标。

当钟差计算后，通过更新软件中频率修正参数实现对信号的频率调整。频率调整的精度由直接数字频率合成12(DDS)位数决定，本发名采用48位DDS器件，本实施例的试验证明10.23MHz时钟信号、62MHz时钟信号的频率调整精度均达到μHz。10.23MHz时钟信号、62MHz时钟信号的短期稳定度均达到10-13。10.23MHz时钟信号与62MHz时钟信号之间的隔离度达到100dBc，显著提高了导航增强系统的时频基准源的频率准确度指标。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。