北京四方继保工程技术有限公司;北京四方继保自动化股份有限公司石景海获国家专利权
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龙图腾网获悉北京四方继保工程技术有限公司;北京四方继保自动化股份有限公司申请的专利一种用于行波测距的对时与同步采样方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN117761449B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-18发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202311532673.7,技术领域涉及:G01R31/08;该发明授权一种用于行波测距的对时与同步采样方法及系统是由石景海;孙博;张月品;肖远清;杨海池;李新华设计研发完成,并于2023-11-16向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种用于行波测距的对时与同步采样方法及系统在说明书摘要公布了:一种用于行波测距的对时与同步采样方法及系统,接收外部对时脉冲信号,外部信号来自北斗卫星对时脉冲信号或其他时钟装置输出的IRIG‑B码对时信号,外部信号将用作时间基准;实施晶振驯服算法,实现系统中的晶振与外部对时脉冲信号的频率和相位同步;使用驯服后的晶振,生成同步时钟脉冲,与外部对时脉冲有相位上的对应关系,使相位锁定误差小于晶振倍频脉冲宽度;摊余调制算法,使用自主研发的长周期摊余调制算法,输出同步采样脉冲;通过调制FPGA内的PWM模块,输出同步采样脉冲,控制同步采样脉冲的间隔偏差。解决行波测距中的对时精度与采样同步精度问题,将对时环节与采样脉冲生成环节引入的测距总误差控制到了10米内,提高了行波测距的精度。
本发明授权一种用于行波测距的对时与同步采样方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种用于行波测距的对时与同步采样方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,接收外部对时脉冲信号作为时间基准,外部对时脉冲信号来自北斗卫星对时脉冲信号或其他时钟装置输出的IRIG-B码对时信号;步骤2,基于时间基准,利用长周期晶振驯服算法,使被授时装置中的晶振与外部对时脉冲信号的频率和相位同步;步骤2中,长周期晶振驯服算法具体包括:连续周期迭代驯服,记录晶振的实测频率,并用实测频率替代晶振标称频率;在一个驯服周期完成后,即刻开始下一个驯服周期;驯服周期不低于1分钟;初始驯服时间不低于10分钟,其中初始驯服时间是指从装置上电开始到晶振达到稳定工作状态所需时间;步骤3,使用驯服后的晶振,生成高频锁相时钟脉冲,与外部对时脉冲有相位上的对应关系,使相位锁定误差小于晶振倍频脉冲宽度;步骤4,基于高频锁相时钟脉冲,使用长周期摊余调制算法,生出同步采样脉冲;步骤4中,具体包括:所述长周期摊余调制算法用于调制FPGA内设置的PWM模块,输出同步采样脉冲;所述长周期摊余调制算法的被除数选择为高频锁相时钟脉冲总数N,而非高频锁相时钟脉冲频率值;所述长周期摊余调制算法的除数选择为同步采样脉冲频率值Fs与长周期秒数T的乘积;所述长周期摊余调制算法的余数R的计算公式为:R=NmodT×Fs;长周期摊余调制算法的摊余用于高频锁相时钟脉冲与同步采样脉冲非整数倍关系时,将整除之后的余数均摊到一个长周期内,使余数均匀分布,控制同步采样脉冲的偏差;所述长周期摊余调制算法的最终结果是,以总数N个高频锁相时钟脉冲为对象,输出T×Fs个采样脉冲,采样脉冲的间隔最大偏差是1个锁相时钟脉冲间隔;采样脉冲间隔的最大偏差是1个锁相时钟脉冲间隔;步骤5,通过调制FPGA内的PWM模块,输出同步采样脉冲,控制同步采样脉冲的间隔偏差,进行行波测距。
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