提取全球定位系统同步时钟的时钟锁相方法及时钟锁相环

摘要

本发明公开了一种提取全球定位系统同步时钟的同步时钟锁相的方法，用于获取全球定位系统模块输出频率范围处于500Hz至1MHz的测试信号，获取与本地时钟信号同步的比较时钟信号；对所述测试信号和比较时钟信号进行鉴相，并利用鉴相结果调整本地时钟信号的频率，使得所述比较时钟信号同步于所述测试信号。本发明提供的时钟锁相环基于上述方法，能快速锁定全球定位系统的同步时钟。本发明由于采用上述较高频率的时钟信号作为参考时钟，降低了分频电路的设计难度，缩短了时钟锁相环的锁相时间，节省了大量硬件资源。

主权项

一种提取全球定位系统同步时钟的时钟锁相方法，其特征在于，获取全球定位系统模块输出频率范围处于500Hz至1MHz的测试信号，获取与本地时钟信号同步的比较时钟信号；对所述测试信号和比较时钟信号进行鉴相，并利用鉴相结果调整本地时钟信号的频率，使得所述比较时钟信号同步于所述测试信号；所述对所述测试信号和比较时钟信号进行鉴相具体包括：对所述测试信号和比较时钟信号进行相位比较，并分别输出比较时钟信号相位超前于测试信号的第一信号，以及比较时钟信号相位滞后于测试信号的第二信号；所述利用鉴相结果调整本地时钟信号的频率具体包括：获取鉴相结果，对该鉴相结果进行环路滤波处理后得到数模转换信号的控制值；将所述数模转换信号的控制值进行数模转换，并利用转换得到的模拟信号调整本地时钟信号的频率；其中，所述获取鉴相结果具体包括：设定一个时间周期，按照该周期分别对所述第一信号和第二信号进行周期性采样，并对采样数据进行量化，得到各自的鉴相值；其中，所述的对该鉴相结果进行环路滤波处理后得到数模转换信号的控制值具体包括：比较所述第一信号和第二信号上得到的鉴相值的大小，选择其中鉴相值较大的作为当前周期的相位比较结果θi的绝对值，同时根据鉴相值较大的信号确定相位比较结果的极性：如果鉴相值较大的信号为比较时钟信号相位超前于测试信号的信号，则相位比较结果极性为正；反之，极性为负；将当前周期的相位比较结果减去上一周期的相位比较结果得到Δθi，并根据ΔDACi＝KI*Δθi+Kp*(θi-θ0)得到当前周期的数模转换信号的控制值的调整值ΔDACi；将所述ΔDACi加上上一周期的数模转换信号的控制值，得到当前周期的数模转换信号的控制值，其中，θ0表示该锁相方法所实现的锁相环的初始相位偏移值，KI和Kp表示该锁相方法所实现的锁相环的环路增益参数。