cdma2000-1x系統(tǒng)中GPS時(shí)鐘算法

我們通過(guò)對(duì)TOD信息的提取，獲得相應(yīng)的年、月、日、時(shí)、分、秒，并通過(guò)連續(xù)的2S中斷和20ms中斷維護(hù)精確的GPS時(shí)鐘，以保持與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)時(shí)(UTC)同步,見(jiàn)圖3。

2.GPS時(shí)鐘算法描述
　　此算法假設(shè)硬件時(shí)鐘具有不確定性。通過(guò)串口可以讀取當(dāng)前時(shí)鐘并能通過(guò)此算法在任何時(shí)候均能校正時(shí)鐘。由于2S中斷和1.25ms中斷是通過(guò)GPS衛(wèi)星傳遞的時(shí)鐘信號(hào)解調(diào)而來(lái)，并且20ms中斷是由1.25ms中斷合成的，所以我們假定2S中斷和20ms中斷是可信任的。
　　定義有窮自動(dòng)機(jī)：
　　M=（Q,∑,δ,S0,F）
其中Q={Si|當(dāng)前維護(hù)的GPS軟件時(shí)鐘的狀態(tài),0≤i≤n}；∑={0,1|2S中斷中20ms中斷個(gè)數(shù)是100，2S中斷中20ms中斷個(gè)數(shù)不是100}；δ是轉(zhuǎn)移函數(shù)，若事件б∈∑，狀態(tài)Si∈Q，0≤i≤n，則轉(zhuǎn)移函數(shù)δ（Si, б）表示狀態(tài)機(jī)在發(fā)生事件б后由狀態(tài)Si轉(zhuǎn)移到下一個(gè)狀態(tài)。當(dāng)條件參數(shù)值為0時(shí)，GPS時(shí)鐘自動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入下一個(gè)狀態(tài)Si+1（Sn例外，條件參數(shù)值為0時(shí)在本狀態(tài)循環(huán)），當(dāng)條件參數(shù)值為1時(shí)，GPS時(shí)鐘自動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)入初始狀態(tài)S0；GPS時(shí)鐘自動(dòng)機(jī)初始狀態(tài)為S0，終態(tài)F是Sn。
　　設(shè)S0、S1、S2.......Sn分別表示當(dāng)前維護(hù)的GPS時(shí)鐘自動(dòng)機(jī)的狀態(tài)，我們假設(shè)GPS時(shí)鐘自動(dòng)機(jī)初始是不穩(wěn)定的，則GPS時(shí)鐘自動(dòng)機(jī)狀態(tài)轉(zhuǎn)移過(guò)程由圖4來(lái)表示。其中0，1為狀態(tài)參數(shù)轉(zhuǎn)移條件，因?yàn)閚為某個(gè)未定的值，因此轉(zhuǎn)移狀態(tài)隊(duì)列用虛線表示。經(jīng)過(guò)一系列的條件轉(zhuǎn)移狀態(tài)，若滿足適當(dāng)?shù)臈l件，自動(dòng)機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定態(tài)Sn。

在狀態(tài)S0、S1、S2.......Sn的遷移過(guò)程中，在不同狀態(tài)下分別完成打開(kāi)GPS時(shí)鐘、讀取GPS時(shí)鐘、計(jì)算GPS時(shí)鐘、關(guān)閉GPS時(shí)鐘等一系列動(dòng)作。在狀態(tài)Sn處，我們已通過(guò)串口獲得GPS軟件時(shí)鐘，且此軟件時(shí)鐘中20ms中斷維護(hù)計(jì)數(shù)器加1（此GPS時(shí)鐘的精度單位為20ms），保證時(shí)鐘正常運(yùn)行；在某個(gè)循環(huán)周期內(nèi)通過(guò)2S中斷重新獲取時(shí)鐘，并對(duì)時(shí)鐘精度進(jìn)行校正。在正確得到GPS時(shí)鐘后，通常情況下，時(shí)鐘處于穩(wěn)定狀態(tài)，此時(shí)GPS時(shí)鐘自動(dòng)機(jī)在狀態(tài)Sn處循環(huán)運(yùn)行。
　　當(dāng)時(shí)鐘自動(dòng)機(jī)條件轉(zhuǎn)移參數(shù)值為1時(shí)，此狀況通常由以下情況造成：
　　情況一：GPS時(shí)鐘模塊在信號(hào)的解析過(guò)程中丟失了一個(gè)1.25 ms中斷；
　　情況二：GPS時(shí)鐘模塊在信號(hào)的解析過(guò)程中丟失了一個(gè)2S中斷；
　　情況三：其他原因（如多了一個(gè)1.25ms中斷或多了一個(gè)2S中斷等情況）。
　　若狀態(tài)轉(zhuǎn)移參數(shù)值為1，自動(dòng)機(jī)狀態(tài)將遷移到初始狀態(tài)S0，并重新獲取并校正GPS時(shí)鐘。每經(jīng)過(guò)一個(gè)2S中斷，時(shí)鐘狀態(tài)將根據(jù)條件轉(zhuǎn)移參數(shù)值的不同進(jìn)行狀態(tài)間的遷移，重新取時(shí)鐘并進(jìn)行時(shí)鐘校正。若GPS時(shí)鐘的2S中斷和20ms中斷連續(xù)穩(wěn)定，自動(dòng)機(jī)將處于穩(wěn)定態(tài)Sn，并且由20ms中斷繼續(xù)維護(hù)當(dāng)前的軟件時(shí)鐘，為上層提供持續(xù)不斷的時(shí)鐘，時(shí)鐘校正后更新當(dāng)前時(shí)鐘。
　　此自動(dòng)機(jī)具有如下性質(zhì)：