2系统时钟同步方案
3GBTS时钟同步系统主要向其它模块提供以下时钟信号:10MHz,用作测试仪器的参考时钟要求频率稳定度优于±0.05×10-6 ;2s(0.5Hz,整个系统的频率基准要求频率稳定度优于±0.05 ×10-6;16 fc(fc = 1.2288MHz),用作数字框内单板的I/O时钟及其它时钟的参考源。
为满足以上要求,采用两级时钟锁相环的方案。第一级锁相环采用GPS秒脉冲作为参考频率,采用软件算法配合硬件锁相生成控制电压,控制恒温晶振(OCXO)的振荡频率,产生10MHz信号;第二级锁相环采用10MHz作为参考源,用硬锁相的方法合成系统的其它时钟,如16 fc和48 fc。系统2s基准信号用16 fc分频而得,同时用GPS秒脉冲2分频得到GPS_2s信号用于调整2s的相位,使其与GPS秒脉冲作再一次的相位校正。本地10MHz采用恒温晶振,0~60℃温度范围内频率稳定度为±0.01 ×10-6,老化率优于±0.0005×10-6 ,完全满足协议要求的±0.05×10-6稳定度及8h的保持时间的要求。系统同步的两级锁相环方案见图1所示,第一级主锁相环GPS/GLONASS接收卡输出标准秒信号与OCXO输出10MHz信号通过EPLD数字鉴相器进行鉴相,输出一个8bit的相差。CPU系统读入相差值,通过一定的控制算法,输出一个16bit的数字调谐电压给D/A转换器,D/A将其变成一个模拟量去控制OCXO频率的变化。采用这种方案的好处是输出频率的长期稳定度由GPS标准秒信号保证,而短期稳定度取决于OCXO恒温晶振。
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