[发明专利]利用短波授时信号校准本地时钟的方法

说明书

本发明公开了一种利用短波授时信号来校准本地时钟的方法，主要解决现有技术硬件复杂度高、抗噪声性能低的问题。其实现步骤为：1)接收的信号经采样后传给DSP芯片并与本地序列对应点相乘；2)将1)处理后的信号做傅里叶变换得到准信噪比；3)将对应位置的准信噪比叠加；4)通过叠加后最大准信噪比的位置推得信号的起点位置；5)从信号的起点位置取点做分段相关傅里叶变换确定收到信号的长度；6)根据信号的长度和信号的发播时间表确定具体时间并校准本地时钟。本发明仅利用了傅里叶变换算法，不需要对信号做复杂的滤波，大大降低了硬件复杂度，且具有较强的抗噪声性能，可用于短波电台同步建链时各个电台的时间同步。

技术领域

本发明属于短波通信技术领域，特别涉及一种利用短波授时对本地时钟进行校准的方法，可用于短波电台同步建链时各个电台的时间同步。

背景技术

短波授时是一种利用短波无线电信号进行时间校准的方法，精度为1ms。无线电台发播的时间信号经过电离层的一次或多次反射，传递给用户；用户再用无线电接收机接收时号，然后进行本地校时。用户在接收信号时还必须考虑地点、频率和季节等因素影响。短波时号主要依靠电离层反射的天波信号为广大用户服务。短波授时的优点是覆盖面广、发送设备相对简单、使用成本相对较低。但由于电离层随季节而变化，且电波信号受太阳的活动影响较大，日出和日落时都会影响接收时号，因此造成了短波传输时延的不稳定性，限制了短波时频校对的精度。

BPM短波信号采用标准频率分别为2.5MHz、5MHz、10MHz、15MHz载频发送协调世界时时号UTC和我国综合系统制定的世界时时号UT1，UT1与UTC时号偏差一般在5us。UTC时号包含300ms的分信号和10ms的秒信号，UT1时号包含300ms的分信号和100ms的秒信号。UTC信号采用正弦波形，即时刻起点为零相位，时号格式见下：

UTC秒信号是用1KHz的标准音频信号中的10个周波去调制其发射载频以产生长度为10ms的音频信号，其起点，即零相位为协调时的秒起点。每秒产生一个这样的时号，两个时号起始之间的间隔为以UTC时号为标准时间的1秒，波形图如图3所示。

UTC分信号使用1KHz的标准音频信号中的300个周波调制其发射载频以产生长度为300ms的音频信号，其起点，即零相位为UTC的分起点，波形图如图4所示。

UT1信号仍采用正弦波形，时刻起点为零相位。UT1秒信号采用的是1kHz音频信号的100个周波调制载频以产生长度为100ms的调制信号，两个时号的起点之间的间隔是以UT1时号为标准的1秒，波形图如图5所示。

UT1分信号和UTC分信号一样，采用300个周波去调制载频形成300ms的音频调制信号，其起点为协调时的分起点，波形图如图6所示。

短波授时信号每小时的第29min和第59min发播BPM呼号，BPM呼号的前40s为莫尔斯电码，电码特征为—····——·——，共发播10遍，每遍持续4s。其中“—”为连续的300个1kHz的正弦波，“·”为连续的100个1kHz正弦波。

短波授时信号各个时号的发播时间如下表：