基于数字锁相环的星载光谱仪本地时钟源设计

来源：电子与信息学报杂志2017年第10期北京时间：

作者：田禹泽, 王煜, 代海山, 方华, 刘文清

摘要：该文针对太阳同步轨道卫星由于通讯误码导致卫星时钟不正常翻转造成的错误，提出了纠错策略。基于卫星时钟和本地时钟授时误差互补的特点，设计了一种应用于低频输入信号和大倍频系数条件下的数字锁相环(DPLL)，利用数字锁相环使本地时钟跟踪卫星时钟秒脉冲的相位波动，实时消除本地时钟的累积误差。对该时钟源进行了理论分析和实验验证，用现场可编程门阵列(FPGA)予以实现。实验表明，该设计实现的时钟源可以实时纠正卫星时钟出现的秒脉冲不正常翻转、秒脉冲丢失、时间包跳变、时间包丢失等错误，最短可以在5个输入时钟周期内进入锁定状态，稳定工作时每秒累积误差小于100 s，可作为星载光谱仪本地时钟源使用。

关键词：数字锁相环, 反馈控制, 比例积分控制, 倍频, FPGA

基金资助：国家自然科学基金(41275037)，安徽省杰出青年科学基金(1308085JGD03)