[发明专利]一种移动小基站设备中模糊自适应的软锁相方法

说明书

本发明提供一种移动小基站设备中模糊自适应的软锁相方法，根据移动小基站设备收取GPS信号秒脉冲和VCXO误差特性，提出压控晶振同步频率模糊自适应方案，包括在传统GPS驯服VCXO软锁相算法结构上，根据设备实际应用所处环境GPS提供不同精度的秒脉冲信号，制定模糊控制器输入量与输出量的隶属函数，结合模糊控制规则以离线方式得到模糊查询表，将模糊查询表嵌入到FPGA中；在实际设备运行时，根据求取的误差量||error||实时调整滤波器参数k_p和k_i，降低外界干扰对设备时钟误差的影响。本方法降低了不同使用环境下GPS秒脉冲误差对时钟频率的影响，增强设备的环境适应能力，具有广泛适用性。

技术领域

本发明涉及基于微基站的4G定位设备应用技术领域，特别设计一种移动小基站设备中模糊自适应的软锁相方法。

背景技术

随着移动通信的迅速发展和移动电话的普及，公安部门一直存在着通过伪基站定位犯罪嫌疑人或者是对某一片区域进行通信压制的需求。在目前市场中，针对GSM、TD-SCDMA、WCDMA等通信制式的主动式定位或者是通信压制设备已经在公安部门、检察部门得到了广泛应用，但是随着4G网络的公网商用，越来越多的用户终端待机驻留在4G网络中，使得目前针对GSM、TD-SCDMA、WCDMA等通信制式的主动式定位设备失效。

为了解决上述问题，针对国内已经大规模商用的TDD-LTE和FDD-LTE网络，有必要开发出一套可用于4G移动终端定位系统，以满足公共安全部门的客户需求。其中关键在于，移动小基站设备中的软锁相方法。目前传统GPS驯服VCXO软锁相算法，通过FPGA计算GPS1PPS内VCXO输出的脉冲数，与理想VCXO频率作差，通过反馈回路驯服VCXO。但传统GPS驯服VCXO软锁相算法反馈回路比例增益和积分增益采用固定参数，当设备所处环境变化时，GPS提供的秒脉冲误差也会随之变化，设备输出的时钟频率误差较大。

而基于4G定位的微基站设备由于需要在各种移动环境下接收导航星全球定位系统(NAVS TAR Global Po-sitioning System,简称GPS)信号，但由于GPS接收机授时精度易受环境因素的影响，短期稳定度难以得到保证，而移动定位设备的使用环境较为复杂，同时对频率准确度和稳定度的要求较高。

发明内容

本发明的目的就在于克服现有技术缺点和不足，为减小由于GPS秒脉冲不稳定对设备频率准确度的影响，防止移动设备中由于GPS信号各种跳变，中断，误差，干扰等对系统时钟频率稳定度和准确度的冲击，同时实现系统VCXO输出频率的快速锁定，设计了一种基于模糊自适应调参方式来优化软锁相的方法。

本发明所采用的技术方案为一种移动小基站设备中模糊自适应的软锁相方法，根据移动小基站设备收取GPS信号秒脉冲和VCXO误差特性，提出压控晶振同步频率模糊自适应方案，包括在传统GPS驯服VCXO软锁相算法结构上，根据设备实际应用所处环境GPS提供不同精度的秒脉冲信号，制定模糊控制器输入量与输出量的隶属函数，结合模糊控制规则以离线方式得到模糊查询表，将模糊查询表嵌入到FPGA中；在实际设备运行时，根据求取的误差量||error||实时调整滤波器参数k_p和k_i，降低外界干扰对设备时钟误差的影响。

而且，采用VCXO软锁相装置实现，所述VCXO软锁相装置包括GPS接收天线、GPS协议芯片、FPGA芯片、模数转换芯片以及VCXO。

而且，GPS接收天线接收的信号输入GPS协议芯片，GPS协议芯片连接到FPGA芯片，FPGA芯片经过模数转换器连接VCXO的输入端，VCXO的输出端连接FPGA芯片。

而且，包括以下步骤，

步骤1、启动VCXO软锁相装置；

步骤2、GPS协议芯片解析出1PPS信号送到FPGA芯片；