專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)sdh產(chǎn)品時(shí)鐘板無縫切換的數(shù)字鎖相裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種實(shí)現(xiàn)數(shù)字同步系列SDH產(chǎn)品時(shí)鐘板無縫切換的數(shù)字鎖相裝置。
背景技術(shù)：
光同步數(shù)字系列SDH傳送網(wǎng)是新一代的傳送網(wǎng)體制。由于SDH傳送網(wǎng)自身特有的同步工作方式，要求全網(wǎng)實(shí)現(xiàn)同步工作，即所有網(wǎng)元的時(shí)鐘頻率和相位都控制在預(yù)先確定的容差范圍內(nèi)，以保證各交換節(jié)點(diǎn)間時(shí)鐘同頻，否則通信就不能得以保障。SDH設(shè)備從時(shí)鐘的指標(biāo)需要滿足G.813規(guī)范的要求。
鎖相環(huán)(PLL)技術(shù)在眾多領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，如信號(hào)處理、調(diào)制解調(diào)、時(shí)鐘同步、倍頻、頻率綜合等都應(yīng)用到了鎖相環(huán)技術(shù)。其中，數(shù)字鎖相環(huán)(DPLL)具有環(huán)路參數(shù)調(diào)整方便、性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，可作為SDH設(shè)備從時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)方案。
為了滿足通信系統(tǒng)設(shè)備工作高可靠性的要求，SDH設(shè)備大都采用雙板熱備份的工作方式，即主用時(shí)鐘板和備用時(shí)鐘板互為主備，當(dāng)主用時(shí)鐘板出現(xiàn)故障的時(shí)候，SDH設(shè)備能切換到由備用時(shí)鐘板提供系統(tǒng)時(shí)鐘，以滿足業(yè)務(wù)正常運(yùn)行的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種實(shí)現(xiàn)數(shù)字同步系列SDH產(chǎn)品主備時(shí)鐘板無縫切換的數(shù)字鎖相環(huán)裝置，以便控制主用、備用時(shí)鐘板輸出的系統(tǒng)時(shí)鐘之間的相位差異，解決時(shí)鐘板切換引起業(yè)務(wù)損傷的問題，實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘板無縫切換的功能。
本發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)數(shù)字同步系列SDH產(chǎn)品時(shí)鐘板無縫切換的數(shù)字鎖相裝置，用于實(shí)現(xiàn)SDH產(chǎn)品的主用、備用時(shí)鐘板的無縫切換，其特點(diǎn)在于，包括時(shí)鐘源選擇單元、鑒相器、濾波器、數(shù)模轉(zhuǎn)換控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、恒溫壓控晶體振蕩器和分頻器，其中，時(shí)鐘源選擇單元，用于根據(jù)時(shí)鐘板的工作狀態(tài)從輸入的多路時(shí)鐘信號(hào)中選擇一個(gè)參考時(shí)鐘輸出到鑒相器；鑒相器，用于根據(jù)來自所述分頻器的本地時(shí)鐘和所述參考時(shí)鐘的上升沿產(chǎn)生以脈沖寬度表示本地時(shí)鐘和參考時(shí)鐘相差的高電平有效的脈沖信號(hào)，并采用多相等相位間隔的計(jì)數(shù)時(shí)鐘對(duì)相差脈沖寬度進(jìn)行計(jì)數(shù)，產(chǎn)生低于預(yù)定鑒相精度的數(shù)字化鑒相值；濾波器，用于對(duì)鑒相器產(chǎn)生的鑒相值進(jìn)行平滑處理、低通濾波運(yùn)算，并依據(jù)運(yùn)算結(jié)果產(chǎn)生數(shù)字化壓控值；數(shù)模轉(zhuǎn)換控制器，用于根據(jù)從濾波器獲取的壓控值，控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器將所述壓控值進(jìn)行轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬壓控值；恒溫壓控晶體振蕩器，用于根據(jù)所述模擬壓控值產(chǎn)生相應(yīng)的振蕩頻率，其中一路振蕩頻率信號(hào)發(fā)送到所述分頻器，以便所述分頻器選擇相應(yīng)的分頻系數(shù)產(chǎn)生本地時(shí)鐘發(fā)送至所述鑒相器。
其中，所述時(shí)鐘源選擇單元包括第一選擇器，用于在采用主用時(shí)鐘板時(shí)，根據(jù)同步狀態(tài)消息從線路參考時(shí)鐘T1、支路參考時(shí)鐘T2、外定時(shí)參考時(shí)鐘T3中三選一地輸出一個(gè)參考時(shí)鐘信號(hào)；第二選擇器，用于對(duì)來自第一選擇器的參考時(shí)鐘和來自主用時(shí)鐘板的系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行二選一的選擇，并將所選時(shí)鐘信號(hào)輸出到鑒相器，在采用主用時(shí)鐘板時(shí)，輸出來自第一選擇器的參考時(shí)鐘，在采用備用時(shí)鐘板時(shí)，輸出來自主用時(shí)鐘板的系統(tǒng)時(shí)鐘。
所述鑒相器包括相差脈沖生成單元，用于根據(jù)來自所述分頻器的本地時(shí)鐘和來自時(shí)鐘源選擇單元的參考時(shí)鐘的上升沿產(chǎn)生高電平有效的脈沖信號(hào)，所述脈沖信號(hào)以脈沖寬度表示本地時(shí)鐘和參考時(shí)鐘的相差；相差脈沖數(shù)字化單元，用于采用多相等相位間隔的計(jì)數(shù)時(shí)鐘對(duì)所述相差脈沖寬度進(jìn)行計(jì)數(shù)，產(chǎn)生低于預(yù)定鑒相精度的數(shù)字化鑒相值；所述鑒相器采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA完成，其中所述多相等相位間隔的計(jì)數(shù)時(shí)鐘是由FPGA片上鎖相環(huán)對(duì)所述恒溫壓控晶體振蕩器輸出的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行倍頻移相產(chǎn)生的；所述鑒相器具有預(yù)先確定的預(yù)定鑒相精度值。
所述濾波器是低通濾波器，包括鑒相值平滑處理模塊，用于對(duì)來自鑒相器的鑒相值進(jìn)行平滑處理；低通濾波處理模塊，用于對(duì)平滑處理后的鑒相值進(jìn)行低通濾波運(yùn)算處理；壓控值轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)濾波運(yùn)算結(jié)果和所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的類型，產(chǎn)生數(shù)字化的壓控值。
所述低通濾波器進(jìn)行低通濾波的算法是無限沖擊響應(yīng)IIR數(shù)字濾波算法，其模擬濾波器原型采用一階理想比例積分濾波器，其中的IIR濾波傳遞函數(shù)為H(z)=Kd*(1+Ka*1+z-11-z-1)]]>其中，參數(shù)Ka，Kd根據(jù)環(huán)路帶寬和性能進(jìn)行選擇，其中的壓控值迭代運(yùn)算公式為y(n)＝y(tǒng)(n-1)+(Kd+Kd*Ka)*x(n)+(Kd*Ka-Kd)*x(n-1)其中，y(n)為當(dāng)前時(shí)刻壓控值，y(n-1)為上一時(shí)刻壓控值，x(n)為當(dāng)前時(shí)刻經(jīng)平滑處理之后的鑒相值，x(n-1)為上一時(shí)刻經(jīng)平滑處理之后的鑒相值。
所述恒溫壓控晶體振蕩器，采用77.76MHz、或38.88MHz、或19.44MHz的振蕩頻率，其晶體指標(biāo)滿足三級(jí)鐘的要求。
所述分頻器根據(jù)恒溫壓控晶體振蕩器的振蕩頻率選擇相應(yīng)的分頻系數(shù)所產(chǎn)生的本地時(shí)鐘為8kHz。
所述時(shí)鐘源選擇單元、鑒相器、濾波器、數(shù)模轉(zhuǎn)換控制器、分頻器都由現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA完成。
采用本發(fā)明所述裝置，即使在定時(shí)基準(zhǔn)源丟失的情況下，備用時(shí)鐘板也可以跟蹤主用時(shí)鐘板系統(tǒng)時(shí)鐘的相位變化，并且只用一個(gè)數(shù)字鎖相環(huán)完成SDH設(shè)備從時(shí)鐘的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，同時(shí)又具備主、備時(shí)鐘板相位差異可控的功能，實(shí)現(xiàn)方案簡(jiǎn)潔，成本低廉。


圖1是用于實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘板無縫切換功能的數(shù)字鎖相裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是用于實(shí)現(xiàn)高鑒相精度的鑒相器的結(jié)構(gòu)框圖；圖3是本發(fā)明中所述低通濾波器的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明所述的數(shù)字鎖相裝置進(jìn)行詳細(xì)說明。
在SDH設(shè)備中，主用時(shí)鐘板和備用時(shí)鐘板無縫切換的實(shí)現(xiàn)原理是控制主用、備用時(shí)鐘板輸出系統(tǒng)時(shí)鐘之間的相位差異最小化，滿足業(yè)務(wù)處理芯片對(duì)時(shí)鐘板倒換時(shí)導(dǎo)致的相跳容限要求，不致引起業(yè)務(wù)損傷。
本發(fā)明所描述的數(shù)字鎖相裝置，是通過采用高鑒相精度的鑒相器，同時(shí)控制本地時(shí)鐘與參考時(shí)鐘的相差不超過鑒相器鑒相精度的方法實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘板無縫切換的功能。主用、備用時(shí)鐘板采用相同的IIR濾波算法，只需一套鎖相環(huán)即可實(shí)現(xiàn)跟蹤參考時(shí)鐘的目標(biāo)，同時(shí)能控制參考時(shí)鐘與本地時(shí)鐘的相位差異。
如圖1所示，顯示了本發(fā)明所述的數(shù)字鎖相方案的結(jié)構(gòu)圖。所述數(shù)字鎖相裝置，包括時(shí)鐘源選擇單元、鑒相器、濾波器、數(shù)模轉(zhuǎn)換(D/A)控制器、數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器、恒溫壓控晶體振蕩器OCXO和分頻器這7個(gè)模塊，其中
1)時(shí)鐘源選擇單元。
時(shí)鐘源選擇功能在FPGA完成，由兩部分組成，包括如圖1所示的選擇器A和選擇器B。選擇器A是一個(gè)三選一的選擇器，根據(jù)SSM(同步狀態(tài)消息)信息等從T1(線路參考時(shí)鐘)、T2(支路參考時(shí)鐘)、T3(外定時(shí)參考時(shí)鐘)選擇一路作為參考時(shí)鐘，輸入選擇器B。選擇器B是一個(gè)二選一的選擇器，一路輸入是來自選擇器A的從T1、T2、T3中選擇輸出的一路參考時(shí)鐘，另一路輸入來自主用時(shí)鐘板的系統(tǒng)時(shí)鐘。選擇器B根據(jù)時(shí)鐘板工作狀態(tài)選擇兩路時(shí)鐘中的一路作為定時(shí)基準(zhǔn)源，即根據(jù)當(dāng)前時(shí)鐘板的主用或備用狀態(tài)選擇鎖相環(huán)的參考時(shí)鐘，如果是主用時(shí)鐘板，則采用選擇器A輸出的時(shí)鐘信號(hào)作為鎖相環(huán)的參考時(shí)鐘，如果是備用時(shí)鐘板，則選擇主用時(shí)鐘板輸出的系統(tǒng)時(shí)鐘作為鎖相環(huán)的參考時(shí)鐘。最終實(shí)現(xiàn)主用時(shí)鐘板跟蹤外部參考時(shí)鐘，備用時(shí)鐘板跟蹤主用時(shí)鐘板輸出的系統(tǒng)時(shí)鐘。
2)鑒相器。
鑒相模塊采用FPGA完成，所述鑒相器由相差脈沖生成單元和相差脈沖數(shù)字化單元這兩個(gè)功能單元組成。相差脈沖生成單元根據(jù)本地時(shí)鐘和參考時(shí)鐘的上升沿產(chǎn)生高電平有效的脈沖信號(hào)，脈沖寬度表示本地時(shí)鐘和參考時(shí)鐘的相位差異。相差脈沖數(shù)字化單元采用多相等相位間隔的時(shí)鐘對(duì)相差脈沖寬度進(jìn)行計(jì)數(shù)，提高鑒相精度，從而減小參考時(shí)鐘和本地時(shí)鐘之間的相位差異，多相等相位間隔的計(jì)數(shù)時(shí)鐘由FPGA片上鎖相環(huán)對(duì)OCXO輸出的時(shí)鐘信號(hào)倍頻移相產(chǎn)生，如圖2所示。
本實(shí)施例通過采用高鑒相精度的鑒相器，同時(shí)控制本地時(shí)鐘與參考時(shí)鐘的相差不超過鑒相精度的方法完成時(shí)鐘板無縫切換的功能。其中，鑒相器采用八相155.52MHz的計(jì)數(shù)時(shí)鐘，鑒相精度為0.8ns，鑒相頻率為8kHz，則鑒相計(jì)數(shù)器的模值為155520，位寬18位，鑒相器相差脈沖寬度tpd_pulse表示如下tpd_pulse＝m*16*T77.76MHz+n*T77.76MHz+p*T155.52MHz*8+t0≤m≤6070≤n≤15
0≤p≤150≤t≤T155.52MHz*8其中，T77.76MHz為77.76MHz周期，T155.52MHz*8(即八相155.52MHz時(shí)鐘等效周期)為等效計(jì)數(shù)周期，即鑒相精度。
如圖2所示，相差脈沖數(shù)字化單元采用八相相差間隔為45°的155.52MHz時(shí)鐘對(duì)相差脈沖寬度進(jìn)行計(jì)數(shù)。FPGA片上鎖相環(huán)對(duì)OCXO輸出的系統(tǒng)時(shí)鐘(77.76MHz/38.88MHz/19.44MHz)倍頻產(chǎn)生四相相差間隔45°的計(jì)數(shù)時(shí)鐘，相差脈沖數(shù)字化單元同時(shí)采用這四相計(jì)數(shù)時(shí)鐘的上升沿和下降沿對(duì)相差脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)高鑒相精度的目標(biāo)。其中，所述FPGA片上鎖相環(huán)跟本發(fā)明的鎖相裝置是獨(dú)立的，是FPGA芯片內(nèi)部的一個(gè)功能單元，僅用于對(duì)OCXO輸出的系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行倍頻，產(chǎn)生四個(gè)相差間隔為450的計(jì)數(shù)時(shí)鐘。
該數(shù)字鎖相環(huán)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是環(huán)路指標(biāo)滿足G.813規(guī)范的要求，同時(shí)環(huán)路鎖定時(shí)n＝0、p＝0，則此時(shí)本地時(shí)鐘與參考時(shí)鐘相差為t。當(dāng)采用主用時(shí)鐘板時(shí)，主用時(shí)鐘板跟蹤圖1所示選擇器A輸出的定時(shí)基準(zhǔn)，這樣參考時(shí)鐘與本地時(shí)鐘相差為t；同時(shí)，當(dāng)采用備用時(shí)鐘板時(shí)，備用時(shí)鐘板跟蹤主用板的系統(tǒng)時(shí)鐘，考慮到主用時(shí)鐘板系統(tǒng)時(shí)鐘到備用時(shí)鐘板的路徑延時(shí)和器件延時(shí)，通過合理設(shè)置備用時(shí)鐘板鑒相值的偏置值，也實(shí)現(xiàn)備用時(shí)鐘板與主用時(shí)鐘板相差為t，不超過0.8ns，從而實(shí)現(xiàn)時(shí)鐘板無縫切換的功能。
3)濾波器。
數(shù)字濾波運(yùn)算采用FPGA或者專用CPU完成，如圖3所示，濾波器包括鑒相值平滑處理模塊、低通濾波處理模塊和壓控值轉(zhuǎn)換模塊。濾波器根據(jù)鑒相器產(chǎn)生的鑒相值，先進(jìn)行平滑處理，再進(jìn)行低通濾波運(yùn)算處理，根據(jù)運(yùn)算結(jié)果和采用的D/A轉(zhuǎn)換器類型產(chǎn)生數(shù)字化的控制電壓控制OCXO的振蕩頻率，即產(chǎn)生用于OCXO的壓控值。其中，低通濾波模塊采用IIR數(shù)字濾波算法，低通濾波器采用IIR(無限沖擊響應(yīng))數(shù)字濾波算法，其模擬濾波器原型采用一階理想比例積分濾波器，IIR濾波傳遞函數(shù)如下所示
H(z)=Kd*(1+Ka*1+z-11-z-1)]]>其中，參數(shù)Ka，Kd根據(jù)環(huán)路帶寬和性能靈活選擇。
控制電壓(壓控值)迭代運(yùn)算公式如下所示y(n)＝y(tǒng)(n-1)+(Kd+Kd*Ka)*x(n)+(Kd*Ka-Kd)*x(n-1)其中，y(n)為當(dāng)前時(shí)刻壓控值，y(n-1)為上一時(shí)刻壓控值，x(n)為當(dāng)前時(shí)刻經(jīng)平滑處理之后的鑒相值，x(n-1)為上一時(shí)刻經(jīng)平滑處理之后的鑒相值。
采用IIR濾波算法后，相位差異控制的精度取決于鑒相精度，而高鑒相精度的獲取采用FPGA片上鎖相環(huán)產(chǎn)生多相等相差間隔計(jì)數(shù)時(shí)鐘的方式獲取。
4)D/A轉(zhuǎn)換控制器。
采用FPGA完成，D/A控制器從濾波器獲取OCXO壓控值，完成D/A轉(zhuǎn)換器的控制功能。
5)D/A轉(zhuǎn)換器。
采用專用的數(shù)模轉(zhuǎn)換器，根據(jù)輸入的數(shù)字化的壓控值，將其轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬電壓，以控制OCXO的振蕩頻率。
6)恒溫壓控晶體振蕩器OCXO。
恒溫壓控晶體振蕩器，根據(jù)系統(tǒng)方案采用77.76MHz、38.88MHz或者19.44MHz的振蕩頻率，晶體指標(biāo)滿足三級(jí)鐘的要求。
7)分頻器。
根據(jù)OCXO振蕩頻率選擇相應(yīng)的分頻系數(shù)，產(chǎn)生8kHz的本地時(shí)鐘，分頻功能采用FPGA完成。
綜上所述，在本實(shí)施例中，鑒相器根據(jù)參考時(shí)鐘和本地時(shí)鐘的相位差異，產(chǎn)生一個(gè)脈沖，脈沖寬度表示相位差異的大小，再用多相等相位間隔的計(jì)數(shù)時(shí)鐘對(duì)脈沖寬度進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值的大小正比于相位差異的大小。而鑒相精度的大小就是等效計(jì)數(shù)時(shí)鐘的周期，因?yàn)樾∮谟?jì)數(shù)時(shí)鐘周期的脈沖寬度是無法分辨出來的。鎖相環(huán)的濾波模塊根據(jù)鑒相器輸出的鑒相值(計(jì)數(shù)值)進(jìn)行濾波運(yùn)算，產(chǎn)生OCXO的控制電壓，從而使得主用、備用時(shí)鐘板的相位差異不超過等效計(jì)數(shù)時(shí)鐘的周期。
權(quán)利要求
1.一種實(shí)現(xiàn)數(shù)字同步系列SDH產(chǎn)品時(shí)鐘板無縫切換的數(shù)字鎖相裝置，用于實(shí)現(xiàn)SDH產(chǎn)品的主用、備用時(shí)鐘板的無縫切換，其特征在于，包括時(shí)鐘源選擇單元、鑒相器、濾波器、數(shù)模轉(zhuǎn)換控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、恒溫壓控晶體振蕩器和分頻器，其中，時(shí)鐘源選擇單元，用于根據(jù)時(shí)鐘板的工作狀態(tài)從輸入的多路時(shí)鐘信號(hào)中選擇一個(gè)參考時(shí)鐘輸出到鑒相器；鑒相器，用于根據(jù)來自所述分頻器的本地時(shí)鐘和所述參考時(shí)鐘的上升沿產(chǎn)生以脈沖寬度表示本地時(shí)鐘和參考時(shí)鐘相差的高電平有效的脈沖信號(hào)，并采用多相等相位間隔的計(jì)數(shù)時(shí)鐘對(duì)相差脈沖寬度進(jìn)行計(jì)數(shù)，產(chǎn)生低于預(yù)定鑒相精度的數(shù)字化鑒相值；濾波器，用于對(duì)鑒相器產(chǎn)生的鑒相值進(jìn)行平滑處理、低通濾波運(yùn)算，并依據(jù)運(yùn)算結(jié)果產(chǎn)生數(shù)字化壓控值；數(shù)模轉(zhuǎn)換控制器，用于根據(jù)從濾波器獲取的壓控值，控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器將所述壓控值進(jìn)行轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬壓控值；恒溫壓控晶體振蕩器，用于根據(jù)所述模擬壓控值產(chǎn)生相應(yīng)的振蕩頻率，其中一路振蕩頻率信號(hào)發(fā)送到所述分頻器，以便所述分頻器選擇相應(yīng)的分頻系數(shù)產(chǎn)生本地時(shí)鐘發(fā)送至所述鑒相器。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述時(shí)鐘源選擇單元包括第一選擇器，用于在采用主用時(shí)鐘板時(shí)，根據(jù)同步狀態(tài)消息從線路參考時(shí)鐘T1、支路參考時(shí)鐘T2、外定時(shí)參考時(shí)鐘T3中三選一地輸出一個(gè)參考時(shí)鐘信號(hào)；第二選擇器，用于對(duì)來自第一選擇器的參考時(shí)鐘和來自主用時(shí)鐘板的系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行二選一的選擇，并將所選時(shí)鐘信號(hào)輸出到鑒相器，在采用主用時(shí)鐘板時(shí)，輸出來自第一選擇器的參考時(shí)鐘，在采用備用時(shí)鐘板時(shí)，輸出來自主用時(shí)鐘板的系統(tǒng)時(shí)鐘。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述鑒相器包括相差脈沖生成單元，用于根據(jù)來自所述分頻器的本地時(shí)鐘和來自時(shí)鐘源選擇單元的參考時(shí)鐘的上升沿產(chǎn)生高電平有效的脈沖信號(hào)，所述脈沖信號(hào)以脈沖寬度表示本地時(shí)鐘和參考時(shí)鐘的相差；相差脈沖數(shù)字化單元，用于采用多相等相位間隔的計(jì)數(shù)時(shí)鐘對(duì)所述相差脈沖寬度進(jìn)行計(jì)數(shù)，產(chǎn)生低于預(yù)定鑒相精度的數(shù)字化鑒相值。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述鑒相器采用現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA完成，其中所述多相等相位間隔的計(jì)數(shù)時(shí)鐘是由FPGA片上鎖相環(huán)對(duì)所述恒溫壓控晶體振蕩器輸出的時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行倍頻移相產(chǎn)生的；所述鑒相器具有預(yù)先確定的預(yù)定鑒相精度值。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述濾波器是低通濾波器，包括鑒相值平滑處理模塊，用于對(duì)來自鑒相器的鑒相值進(jìn)行平滑處理；低通濾波處理模塊，用于對(duì)平滑處理后的鑒相值進(jìn)行低通濾波運(yùn)算處理；壓控值轉(zhuǎn)換模塊，用于根據(jù)濾波運(yùn)算結(jié)果和所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器的類型，產(chǎn)生數(shù)字化的壓控值。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，所述低通濾波器進(jìn)行低通濾波的算法是無限沖擊響應(yīng)IIR數(shù)字濾波算法，其模擬濾波器原型采用一階理想比例積分濾波器，其中的IIR濾波傳遞函數(shù)為H(z)=Kd*(1+Ka*1+z-11-z-1)]]>其中，參數(shù)Ka，Kd根據(jù)環(huán)路帶寬和性能進(jìn)行選擇，其中的壓控值迭代運(yùn)算公式為y(n)＝y(tǒng)(n-1)+(Kd+Kd*Ka)*x(n)+(Kd*Ka-Kd)*x(n-1)其中，y(n)為當(dāng)前時(shí)刻壓控值，y(n-1)為上一時(shí)刻壓控值，x(n)為當(dāng)前時(shí)刻經(jīng)平滑處理之后的鑒相值，x(n-1)為上一時(shí)刻經(jīng)平滑處理之后的鑒相值。
7.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述恒溫壓控晶體振蕩器，采用77.76MHz、或38.88MHz、或19.44MHz的振蕩頻率，其晶體指標(biāo)滿足三級(jí)鐘的要求。
8.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述分頻器根據(jù)恒溫壓控晶體振蕩器的振蕩頻率選擇相應(yīng)的分頻系數(shù)所產(chǎn)生的本地時(shí)鐘為8kHz。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述時(shí)鐘源選擇單元、鑒相器、濾波器、數(shù)模轉(zhuǎn)換控制器、分頻器都由現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA完成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種實(shí)現(xiàn)數(shù)字同步系列SDH產(chǎn)品時(shí)鐘板無縫切換的數(shù)字鎖相裝置，包括時(shí)鐘源選擇單元、鑒相器、濾波器、數(shù)模轉(zhuǎn)換控制器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、恒溫壓控晶體振蕩器和分頻器，其中，鑒相器根據(jù)本地時(shí)鐘和時(shí)鐘源選擇單元所選擇的參考時(shí)鐘的相位差異，產(chǎn)生一個(gè)以脈沖寬度表示相位差異大小的脈沖，再利用多相等相位間隔的計(jì)數(shù)時(shí)鐘對(duì)脈沖寬度進(jìn)行計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)值的大小正比于相位差異的大小。隨后，所述濾波器根據(jù)鑒相器輸出的鑒相值(計(jì)數(shù)值)進(jìn)行濾波運(yùn)算，產(chǎn)生OCXO的控制電壓，從而使得主用、備用時(shí)鐘板的相位差異不超過等效計(jì)數(shù)時(shí)鐘的周期。本發(fā)明所述裝置，具備主、備時(shí)鐘板相位差異可控的功能，實(shí)現(xiàn)方案簡(jiǎn)潔，成本低廉。
文檔編號(hào)H03L7/08GK101079629SQ20061008106
公開日2007年11月28日 申請(qǐng)日期2006年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月23日
發(fā)明者陳新坤, 于莉, 陸波 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司