３�。裕茫停驳膽�(yīng)用
ＴＣＭ－２ 內(nèi)含所有同步方式算法,因此它不僅可用于進(jìn)行高精度時(shí)間比對(duì)或時(shí)間間隔測(cè)量,還可用于各種高精度同步系統(tǒng)。
３．１ 高精度通用計(jì)數(shù)器
通用時(shí)間比對(duì)模塊只要外接電源、晶振、鍵盤和ＬＥＤ顯示,就能構(gòu)成一個(gè)高精度通用計(jì)數(shù)器圖２所示為由ＴＣＭ－２構(gòu)成的高精度通用計(jì)數(shù)器的原理圖。利用它不僅可以測(cè)量兩輸入脈沖的時(shí)間間隔或相位差,還可測(cè)量輸入信號(hào)的頻率和周期。該電路的時(shí)間分辨率為０．１ｎｓ,測(cè)量精度為１～３ｎｓ,因此可以進(jìn)行高精度的時(shí)間間隔、頻率和周期的測(cè)量。它的測(cè)量速率優(yōu)于０．５ｍｓ／次。這種高精度通用計(jì)數(shù)器可用內(nèi)部１０ＭＨｚ晶振作為基本測(cè)量時(shí)鐘,也可選外部１０ＭＨｚ信號(hào)（如銣鐘或銫鐘）作測(cè)量時(shí)鐘。ＰＡ和ＰＢ是兩路輸入信號(hào)。面板鍵盤通過串行移位或矩陣接法直接連到通用時(shí)間比對(duì)模塊上。ＬＥＤ顯示可采用串行移位方式。另外,ＴＣＭ－２還提供有ＲＳ－２３２接口,因而可與計(jì)算機(jī)相連,以便輸出測(cè)量數(shù)據(jù)或?qū)崿F(xiàn)遙控操作測(cè)量功能。
３．２ ＣＤＭＡ基站時(shí)鐘
ＣＤＭＡ基站時(shí)鐘主要用于為ＣＤＭＡ移動(dòng)通信基站提供時(shí)鐘信號(hào)。為了保證正常的通信和基站之間的平滑切換,要求ＣＤＭＡ基站時(shí)鐘的頻率準(zhǔn)確度應(yīng)達(dá)到１×１０－１１,時(shí)間同步精度應(yīng)達(dá)到１００ｎｓ以上。
ＣＤＭＡ基站時(shí)鐘有兩個(gè)方案,一個(gè)是以ＧＰＳ或ＧＰＳ／ＧＬＯＮＡＳＳ為參考源的自主同步方式,另一個(gè)是通過光纖傳輸同步信息的主／從同步方式。前者是各基站都以ＧＰＳ或ＧＬＯＮＡＳＳ為基準(zhǔn),且各站都與ＧＰＳ或ＧＬＯＮＡＳＳ同步,從而實(shí)現(xiàn)各基站之間的同步。后者是主站通過光纖向各基站發(fā)送同步脈沖,從而使各基站都與主站的同步脈沖同步,最終使各基站之間保持同步。由于各基站本來就是通過光纖與主站聯(lián)系的,因此后者并不因?yàn)橥ㄟ^光纖傳遞同步脈沖而增加成本。圖３和圖４分別是這兩種方案的結(jié)構(gòu)框圖。圖３中,各信號(hào)的具體含義如下：
１０ＭＣ：用于本模塊的基本測(cè)量時(shí)鐘及ＤＤＳ的輸入時(shí)鐘。為了滿足頻率準(zhǔn)度要求,設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)使用銣鐘或雙層恒溫的晶振來提供１０ＭＣ信號(hào);
ＧＰＳ１ＰＰＳ：ＧＰＳ秒脈沖輸入信號(hào),用作時(shí)鐘參考;
ＧＰＳ１ＰＰＳＤ：ＧＰＳ秒脈沖直接輸入,用于測(cè)量電纜的時(shí)延,以便修正測(cè)量結(jié)果;
ＤＤＳ１／ＤＤＳ２： 兩路ＤＤＳ,可分別生成兩個(gè)不同頻率的信號(hào);
ＤＤＳ１Ｘ／ＤＤＳ２Ｘ：對(duì)應(yīng)盤的兩ＤＤＳ輸出信號(hào),用于測(cè)量與本盤信號(hào)的相位差并進(jìn)行修正,以保證主／備無縫切換;
Ｍ／Ｓ：主／備狀態(tài)標(biāo)志輸入;
１ＰＰ２Ｓ：用于輸出兩秒一次的定時(shí)脈沖;
ＳＩＯ：串行輸入輸出接口,用于與外部控制器交換信息;
ＲＳ－２３２：通用ＲＳ－２３２串行口,用于與ＧＰＳ交換信息。
在圖４所示的光纖同步ＣＤＭＡ基站時(shí)鐘原理圖中ＲＸＰ是由中心站發(fā)來的光纖同步脈沖或從站傳來的返回脈沖;而ＴＸＰ則是由本站發(fā)給中心站的返回脈沖或中心站發(fā)出的同步脈沖;
銣鐘產(chǎn)生的１０ＭＣ信號(hào)主要用于通用時(shí)間比對(duì)模塊的基本測(cè)量時(shí)鐘及ＤＤＳ的輸入時(shí)鐘。當(dāng)用溫度穩(wěn)定性優(yōu)于５×１０－１０、日漂移優(yōu)于１×１０－１０的晶振時(shí),一般均可以滿足要求。
用通用時(shí)間比對(duì)模塊測(cè)量ＲＸＰ和ＴＸＰ時(shí),主站將發(fā)送和接收時(shí)刻傳給從站,從站在收到主站傳來的兩個(gè)脈沖數(shù)據(jù)后,將根據(jù)本站脈沖的發(fā)送和接收時(shí)刻來計(jì)算傳輸時(shí)延,從而計(jì)算出本站的時(shí)間誤差并修正本站的時(shí)鐘,以使其保持與主站時(shí)鐘的同步。此外,根據(jù)兩組同步脈沖的時(shí)間間隔,可以測(cè)量本站基本測(cè)量時(shí)鐘的頻率并修正ＤＤＳ,這樣可使本站時(shí)鐘頻率與主站的時(shí)鐘頻率保持一致。
ＲＸＰ和ＴＸＰ可以是直接由光纖傳輸?shù)拿}沖,也可以在多路復(fù)接方式中提供一個(gè)定時(shí)通道并將ＲＸＰ和ＴＸＰ組織在定時(shí)通道的幀結(jié)構(gòu)中。
本盤ＤＤＳ的輸出信號(hào)和對(duì)應(yīng)盤ＤＤＳ的輸出信號(hào)可在通用時(shí)間比對(duì)模塊中比較相位。如果它們之間存在相位差,則從站應(yīng)調(diào)整相應(yīng)的ＤＤＳ以使其輸出信號(hào)的相位與主站保持一致。
需要說明的是：采用光纖同步比ＧＰＳ同步成本低,且在相同配置時(shí)的同步精度也高。其同步精度可達(dá)到１０ｎｓ以上,基本能夠滿足基站定位應(yīng)用中高精度同步的要求。
微波同步時(shí)鐘的原理和結(jié)構(gòu)與此完全相同。ＧＰＳ時(shí)間／頻率標(biāo)準(zhǔn)與ＧＰＳ同步ＣＤＭＡ?xí)r鐘也基本相同,只是結(jié)構(gòu)和功能更簡單些。
