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专利号: 202110387540X
申请人: 湖南师范大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于北斗时频的自适应频标跟踪系统,其特征在于:包括卫星信号频率测量模块、FPGA可编程模块、精密频率源模块、自适应频标产生模块、显示模块和电源模块;卫星信号频率测量模块的信号输出端连接FPGA可编程模块的信号输入端,FPGA可编程模块的信号输出端和精密频率源模块的信号输出端均与自适应频标产生模块的信号输入端连接,自适应频标产生模块的信号输出端连接显示模块的信号输入端;

所述的卫星信号频率测量模块采用可编程计数器,用以获取北斗卫星信号频率的频率粗测值即北斗卫星信号频率整数部分的值;

所述的FPGA可编程模块采用FPGA,用以生成所述的可编程计数器以及控制自适应频标产生模块生成自适应频标信号;

所述的自适应频标产生模块,采用DDS,用以产生自适应频标信号;

所述的精密频率源模块,采用OCXO,用以产生自适应频标产生模块的外部时钟频率标准信号;

所述的显示模块,用于接收自适应频标产生模块输出的频率跟踪结果并进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于北斗时频的自适应频标跟踪系统,其特征在于:所述的FPGA采用Cyclone IV芯片EP4CE75。

3.根据权利要求1所述的一种基于北斗时频的自适应频标跟踪系统,其特征在于:所述的可编程计数器由FPGA硬件描述语言通过编程实现。

4.根据权利要求1所述的一种基于北斗时频的自适应频标跟踪系统,其特征在于:所述的DDS采用DDS芯片AD9858。

5.根据权利要求1所述的一种基于北斗时频的自适应频标跟踪系统,其特征在于:所述的OCXO采用OSA 高性能5MHz OCXO8607B。

6.根据权利要求1所述的一种基于北斗时频的自适应频标跟踪系统,其特征在于:所述的自适应频标产生模块的输入端和精密频率源模块的输出端分别设置有SMA输入接口和BNC输出接口,SMA输入接口用于连接输入信号电缆,BNC输出接口用于连接输出信号电缆。

7.一种利用权利要求1至6任意一项所述的一种基于北斗时频的自适应频标跟踪系统进行的跟踪方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:利用卫星信号频率测量模块,对北斗卫星信号频率进行测量,获取被测频率信号的频率粗测值即北斗卫星信号频率整数部分的值;

步骤2:建立FPGA与DDS之间的通信协议,使自适应频标产生模块能够识别来自FPGA可编程模块的信息;

步骤3:将被测频率信号的频率粗测值送到FPGA可编程模块,通过DDS频率字转换算法,将被测频率信号的频率粗测值转换为相应的频率字,频率字产生后被保存在FPGA可编程模块的存储器中;

步骤4:根据FPGA与DDS之间的通信协议,被保存在FPGA可编程模块的存储器中的频率字控制自适应频标产生模块合成出与被测频率信号的频率粗测值大小相同的自适应频标信号。

8.根据权利要求7所述的一种基于北斗时频的自适应频标跟踪方法,其特征在于:步骤

1中所述的获取被测频率信号的频率粗测值的方法为:步骤1.1:利用FPGA内部的锁相环产生高频时钟信号,所述的高频时钟信号通过由FPGA硬件描述语言编程实现的分频器产生闸门信号,闸门信号通过脉冲变换电路将矩形脉冲转换为线脉冲产生闸门时间;

步骤1.2:将被测频率信号送入卫星信号频率测量模块,即可编程计数器,在闸门时间内对被测频率信号进行无间隙计数并获得计数值;

步骤1.3:通过计数值获取被测频率信号的频率粗测值。