基于FPGA的全场景试验系统主时钟终端频率校准方法.pdfVIP

学兔兔 第52卷 第 19期 电测与仪表 V0J．52No．19 2015年 lO月l0日 ElectricalMeasurement Instrumentation 0ct．10。2015 基于 FPGA的全场景试验系统主时钟终端频率校准方法 罗必露，黄琦，曹璨月，李坚，井实 (电子科技大学 能源科学与工程学院，成都611731) 摘要：针对全场景试验系统主时钟终端的时钟源频率精度低和稳定性不足的问题，文中提出了一种简单有效的 恒温晶振校准方法。该方法基于FPGA时间系统建立的原理，通过TDC(时间数字转换器)测得的恒温晶振与 GPS秒脉冲之间的周期偏差值，修改 FPGA内部计数器的周期计数值，达到校准主时钟频率的目的。为降低 GPS信号抖动的影响，采用滑动平均滤波算法，实现恒温晶振的快速驯服。通过仿真和试验测试，驯服后主时 钟平均频率精度高于5×10一。，守时精度优于 1．8p／h。 关键词：时间数字转换器；FPGA；周期计数值；恒温晶振 中图分类号：TM93 文献标识码 ：B 文章编号：1001．1390(2015)19-0011-07 Frequencycorrection ofmasterclockterminalforwhole-view testsystem based onFPGA LuoBilu，HuangQi，CaoLiyue，LiJian，JingShi (SchoolofEnergyScienceandEngineering，UniversityofElectronicScienceandTechnology ofChina，Chengdu611731，China) Abstract：Aimingattheproblem oflow accuracyandinsufficientstabilityoffrequencyofmasterclockterminalof whole—viewtestsystem，thepaperpresentsasimpleandeffectivemethodtocorrectfrequencyofOCXO (ovencon- trolledcrystaloscillator)．BasedontheprincipleoftimesystemwithinFPGA(FieldProgrammableGataArray)estab— lishment，themethodmeasuredtheperiodicdeviationbetweenOCXOandGPSthroughTDC(TimetoDigitalConvert- er)，modifiedthevalueofperiodwithinFPGA，reachingthepurposeoffrequencycorrection．Inordertoreducethe impactofGPSsignaljitter，themovingaveragefilteralgorithmisusedtotameOCXOquickly．Simulationandexperi- mentalresultsshowthattheclockfrequencyaccuracyishigherthantheaverage5×10一 ．andthetimeaccuracyis betterthan1．8 h．afterOCXO wastamed． Keywords：timetodigital convener，FieldProgrammba leGataArray，ovencontrolledcrystal oscillator，periodcounter 0 引 言 提供较高精度的频率。对于授时型GPS，由于天线信 以数字化信息为基础的智能变电站存在复杂的