基于北斗二代衛(wèi)星系統(tǒng)授時的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于北斗二代衛(wèi)星系統(tǒng)授時機，包括：北斗二代接收機模塊，其用于接收北斗二代衛(wèi)星的時標信號；CPLD模塊，接收所述北斗二代接收機模塊的時標信號數(shù)據(jù)；恒溫晶振模塊，該恒溫晶振模塊產(chǎn)生時間脈沖在CPLD中對秒脈沖間隙計數(shù)；CPU控制模塊；以及脈沖輸出模塊，接收所述CPU控制模塊的數(shù)據(jù)，所述脈沖輸出模塊采用三種專用接口隔離輸出，包括秒脈沖輸出接口、分脈沖輸出接口和日脈沖輸出接口。本發(fā)明的授時機，成本低，功耗小，授時精度為50納秒，在時間不長于1h內(nèi),頻率準確度一般優(yōu)于5×10-12，具有較高精度、穩(wěn)定度和安全性。
【專利說明】基于北斗二代衛(wèi)星系統(tǒng)授時機

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電子產(chǎn)品生產(chǎn)測試領(lǐng)域，特別涉及一種基于北斗二代衛(wèi)星系統(tǒng)授時機。

【背景技術(shù)】
[0002]衛(wèi)星授時機是通信、導(dǎo)航、雷達眾多領(lǐng)域的時間基準，研制生產(chǎn)過程中1PPS秒脈沖，開機冷啟動時間，定位精度等都是衛(wèi)星授時機和導(dǎo)航接收機需要重點考核的指標。但因為以上這些信號需要每秒出現(xiàn)一次，科研人員手工測量并記錄無法跟上信號變化。目前，共有五種授時方式:長、短波授時，電話撥號授時，SDH網(wǎng)絡(luò)授時，計算機互聯(lián)網(wǎng)授時和衛(wèi)星授時。短波授時只能達到毫秒級，傳輸質(zhì)量受到電離層的影響；電話撥號授時的方式以電話線作為傳輸介質(zhì)，同步精度較低，一般為100毫秒；SDH網(wǎng)絡(luò)授時技術(shù)是把與銫原子鐘同步的時間信號嵌入到SDH網(wǎng)絡(luò)。但授時信息的傳遞會因SDH網(wǎng)絡(luò)的復(fù)用段開銷阻斷影響，因此此授時方法不太可靠；衛(wèi)星授時是當今信息社會授時方式的主流，美國的GPS更是起主導(dǎo)作用，從安全角度考慮，隨著北斗二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的組網(wǎng)實施運行，用北斗授時產(chǎn)品取代GPS授時產(chǎn)品是發(fā)展的必然。
[0003]公開于該【背景技術(shù)】部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不應(yīng)當被視為承認或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種基于北斗二代衛(wèi)星系統(tǒng)授時機，通過設(shè)計一種新型的北斗二代衛(wèi)星授時源電路，以獲得高精度、高穩(wěn)定性和高可靠性的授時源。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種基于北斗二代衛(wèi)星系統(tǒng)授時機，包括:北斗二代接收機模塊，其用于接收北斗二代衛(wèi)星的時標信號；CPLD模塊，接收所述北斗二代接收機模塊的時標信號數(shù)據(jù)；恒溫晶振模塊，該恒溫晶振模塊產(chǎn)生時間脈沖在CPLD中對秒脈沖間隙計數(shù)；CPU控制模塊，接收所述北斗二代接收機模塊、CPLD模塊和恒溫晶振模塊的數(shù)據(jù)并進行整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，及北斗二代秒脈沖誤差修正算法控制，所述CPLD模塊利用秒脈沖對計數(shù)值進行無延時鎖存，并觸發(fā)所述CPU控制模塊中斷，通知所述CPU控制模塊讀取該計數(shù)值，所述CPU控制模塊對接收的數(shù)據(jù)進行處理并實時顯示；以及脈沖輸出模塊，接收所述CPU控制模塊的數(shù)據(jù)，所述脈沖輸出模塊采用三種專用接口隔離輸出，包括秒脈沖輸出接口、分脈沖輸出接口和日脈沖輸出接口。
[0006]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述的CPLD模塊是由一個27位秒脈沖計數(shù)器不斷計數(shù)，當計數(shù)值等于2FAF080時，輸出秒脈沖低電平；當計數(shù)值等于所述CPU控制模塊送來的數(shù)值時，計數(shù)器清零并重新開始計數(shù)，同時輸出秒脈沖高電平。
[0007]優(yōu)選地，上述技術(shù)方案中，所述的恒溫晶振模塊的晶振頻率為100MH。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:本發(fā)明的基于北斗二代衛(wèi)星系統(tǒng)授時機，成本低，功耗小，授時精度為50納秒，在時間不長于lh內(nèi)，頻率準確度一般優(yōu)于5X10—12，具有較高精度、穩(wěn)定度和安全性。因此，研究成果完全可替代一直廣泛應(yīng)用于中國電網(wǎng)調(diào)度中心、電廠、變電站的自動化運行、保護、控制、安全生產(chǎn)等領(lǐng)域的GPS系統(tǒng)，并且精度更高、穩(wěn)定性和可靠性更好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明基于北斗二代衛(wèi)星系統(tǒng)授時機系統(tǒng)的方框圖。

【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細描述，但應(yīng)當理解本發(fā)明的保護范圍并不受【具體實施方式】的限制。
[0011]除非另有其它明確表示，否則在整個說明書和權(quán)利要求書中，術(shù)語“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0012]如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明【具體實施方式】的一種基于北斗二代衛(wèi)星系統(tǒng)授時機，包括:北斗二代接收機模塊1、CPLD模塊2、恒溫晶振模塊3、CPU控制模塊4和脈沖輸出模塊5。本發(fā)明的授時機對信號處理的過程如下:
[0013](1)利用北斗二代接收機模塊接收北斗二代衛(wèi)星的時標信號，接收到時標信號數(shù)據(jù)后，分別送至CPLD模塊和CPU模塊。
[0014](2)利用晶振頻率為100MH的恒溫晶振模塊與CPLD數(shù)據(jù)連接，該恒溫晶振模塊產(chǎn)生時間脈沖在CPLD中對秒脈沖間隙計數(shù)，所述CPLD模塊同時利用秒脈沖對計數(shù)值進行無延時鎖存，并觸發(fā)所述CPU控制模塊中斷，通知所述CPU控制模塊讀取該計數(shù)值；
[0015](3)所述的CPU控制模塊采用ARM控制模塊，CPU控制模塊接收到所述北斗二代接收機模塊、CPLD模塊和恒溫晶振模塊的數(shù)據(jù)并進行整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，并對北斗秒脈沖誤差修正算法進行控制，CPU接收到北斗時標信號后，提取出年、月、日、時、分、秒時間信息及所跟蹤的衛(wèi)星數(shù)，并由中斷子程序讀取CPLD中的計數(shù)值。CPU對接收機的狀態(tài)進行判斷，如果接收機工作正常，則由CPU根據(jù)歷史數(shù)據(jù)和本次計數(shù)結(jié)果按照式和式計算出相應(yīng)的和，并將和相加后送至CPLD。
[0016]⑷CPLD模塊是由一個27位秒脈沖計數(shù)器不斷計數(shù)，當計數(shù)值等于2FAF080時，輸出秒脈沖低電平；當計數(shù)值等于所述CPU控制模塊送來的數(shù)值時，計數(shù)器清零并重新開始計數(shù)，同時輸出秒脈沖高電平。
[0017](5)授時天線通過同軸電纜連接到北斗二代接收機上，接收機輸出秒脈沖信號到ARM中，ARM通過脈沖輸出模塊輸出處理后的數(shù)據(jù)，所述脈沖輸出模塊采用三種專用接口隔離輸出，包括秒脈沖輸出接口、分脈沖輸出接口和日脈沖輸出接口。由ARM的秒脈沖、分脈沖和日脈沖，并將信息輸入IXD液晶顯示屏上。
[0018]前述對本發(fā)明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想將本發(fā)明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據(jù)上述教導(dǎo)，可以進行很多改變和變化。對示例性實施例進行選擇和描述的目的在于解釋本發(fā)明的特定原理及其實際應(yīng)用，從而使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)并利用本發(fā)明的各種不同的示例性實施方案以及各種不同的選擇和改變。本發(fā)明的范圍意在由權(quán)利要求書及其等同形式所限定。
【權(quán)利要求】
1.一種基于北斗二代衛(wèi)星系統(tǒng)授時機，其特征在于，包括: 北斗二代接收機模塊，其用于接收北斗二代衛(wèi)星的時標信號； CPLD模塊，接收所述北斗二代接收機模塊的時標信號數(shù)據(jù)； 恒溫晶振模塊，該恒溫晶振模塊產(chǎn)生時間脈沖在CPLD中對秒脈沖間隙計數(shù)； CPU控制模塊，接收所述北斗二代接收機模塊、CPLD模塊和恒溫晶振模塊的數(shù)據(jù)并進行整個系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，及北斗二代秒脈沖誤差修正算法控制，所述CPLD模塊利用秒脈沖對計數(shù)值進行無延時鎖存，并觸發(fā)所述CPU控制模塊中斷，通知所述CPU控制模塊讀取該計數(shù)值，所述CPU控制模塊對接收的數(shù)據(jù)進行處理并實時顯示；以及 脈沖輸出模塊，接收所述(PU控制模塊的數(shù)據(jù)，所述脈沖輸出模塊采用三種專用接口隔離輸出，包括秒脈沖輸出接口、分脈沖輸出接口和日脈沖輸出接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗二代衛(wèi)星系統(tǒng)授時機，其特征在于，所述CPLD模塊是由一個27位秒脈沖計數(shù)器不斷計數(shù)，當計數(shù)值等于2FAF080時，輸出秒脈沖低電平；當計數(shù)值等于所述CPU控制模塊送來的數(shù)值時，計數(shù)器清零并重新開始計數(shù)，同時輸出秒脈沖高電平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗二代衛(wèi)星系統(tǒng)授時機，其特征在于，所述的恒溫晶振模塊的晶振頻率為100MH。
【文檔編號】G04R20/02GK104460310SQ201410662933
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】周源思 申請人:廣西大學(xué)