雙模授時(shí)主時(shí)鐘裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種雙模授時(shí)主時(shí)鐘裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)有技術(shù)存在的授時(shí)時(shí)鐘裝置存在W下問題：
[0003] 1)、衛(wèi)星授時(shí)存在各種隨機(jī)誤差，如星歷誤差、電離層誤差等，隨機(jī)誤差大，但衛(wèi)星 時(shí)鐘誤差不累積，長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。而本地晶振時(shí)鐘信號(hào)的隨機(jī)誤差較小，但累積誤差大，需 要周期性地進(jìn)行校正。
[0004] 2)、目前我國(guó)大部分關(guān)系到國(guó)民生計(jì)的應(yīng)用，例如電網(wǎng)、金融系統(tǒng)等，時(shí)間同步技 術(shù)主要是基于美國(guó)全球定位系統(tǒng)Gl^s的衛(wèi)星授時(shí)，對(duì)于電力系統(tǒng)該樣關(guān)系到國(guó)民生計(jì)的分 布式網(wǎng)絡(luò)采用GI^S作為授時(shí)基準(zhǔn)是存在安全隱患的。
[0005] 3)抗干擾性較差。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006] 鑒于上述的分析，本實(shí)用新型旨在提供一種雙模授時(shí)主時(shí)鐘裝置，用W解決現(xiàn)有 的授時(shí)時(shí)鐘精度、穩(wěn)定性不足W及單一的Gl^s衛(wèi)星授時(shí)存在的安全隱患等問題，同時(shí)提供 了較優(yōu)良的抗干擾設(shè)計(jì)。
[0007] 本實(shí)用新型的目的主要是通過W下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[000引一種雙模式主時(shí)鐘裝置，該主時(shí)鐘裝置包括雙模式衛(wèi)星接收機(jī)、馴服信號(hào)產(chǎn)生裝 置、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、本地恒溫晶振W及輸出單元；雙模式衛(wèi)星接收機(jī)包括北斗接收機(jī)和GI^S接 收機(jī)；馴服信號(hào)產(chǎn)生裝置包括偽脈沖處理裝置，時(shí)間間隔測(cè)量裝置和PID控制器；雙模式衛(wèi) 星接收機(jī)輸出時(shí)間信號(hào)至馴服信號(hào)產(chǎn)生裝置中的偽脈沖處理裝置，所述偽脈沖處理裝置將 窄脈沖疊加至輸入的時(shí)間信號(hào)上W屏蔽干擾脈沖，所述偽脈沖處理裝置輸出信號(hào)至?xí)r間間 隔測(cè)量裝置中，所述時(shí)間間隔測(cè)量裝置測(cè)量輸入信號(hào)與本地恒溫晶振信號(hào)之間的相位差， PID控制器根據(jù)測(cè)量得到的相位差生成馴服信號(hào)，所述馴服信號(hào)經(jīng)過數(shù)模轉(zhuǎn)換器后輸入本 地恒溫晶振，本地恒溫晶振信號(hào)經(jīng)過所述馴服信號(hào)的調(diào)整后輸出至輸出單元，所述輸出單 元對(duì)外輸出時(shí)鐘信號(hào)。
[0009] 優(yōu)選的，所述雙模式衛(wèi)星接收機(jī)包括抗干擾天線。
[0010] 優(yōu)選的，所述輸出單元包括分頻裝置，所述分頻裝置將輸入至輸出單元的信號(hào)進(jìn) 行分頻得到1PPS秒脈沖。
[0011] 優(yōu)選的，所述主時(shí)鐘裝置還包括主控制電路，所述主控制電路與所述雙模式衛(wèi)星 接收機(jī)相連。
[0012] 優(yōu)選的，所述雙模式衛(wèi)星接收機(jī)包括切換裝置，所述切換裝置在北斗接收機(jī)模式 或Gl^s接收機(jī)模式之間進(jìn)行切換。
[0013] 優(yōu)選的，所述雙模式衛(wèi)星接收機(jī)根據(jù)用戶選擇在北斗接收機(jī)模式或GI^S接收機(jī)模 式之間進(jìn)行切換。
[0014] 優(yōu)選的，所述雙模式衛(wèi)星接收機(jī)當(dāng)某一接收機(jī)模式出現(xiàn)故障后，所述切換裝置自 動(dòng)切換至另一接收機(jī)模式。
[0015] 優(yōu)選的，所述馴服信號(hào)產(chǎn)生裝置還包括卡爾曼濾波器，將PID控制器輸出的馴服 信號(hào)進(jìn)行濾波后再輸入所述數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。
[0016] 優(yōu)選的，所述時(shí)間間隔測(cè)量裝置包括鑒相器。
[0017] 優(yōu)選的，所述時(shí)間間隔測(cè)量裝置還包括數(shù)字移相器，所述數(shù)字移相器將原始計(jì)數(shù) 時(shí)鐘依次移相90度，形成等效的四倍頻的計(jì)數(shù)時(shí)鐘。
[001引本實(shí)用新型有益效果如下；本實(shí)用新型的方案根據(jù)北斗/GI^S秒脈沖和本地晶振 在隨機(jī)誤差和累積誤差互補(bǔ)特性，采用恒溫壓控晶振，維持本地同步時(shí)鐘的短期和長(zhǎng)期的 時(shí)間精度和穩(wěn)定性，且具有優(yōu)良的抗干擾性。
[0019] 本實(shí)用新型的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書 中變得顯而易見，或者通過實(shí)施本實(shí)用新型而了解。本實(shí)用新型的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過 在所寫的說明書、權(quán)利要求書、W及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和獲得。
【附圖說明】
[0020] 附圖僅用于示出具體實(shí)施例的目的，而并不認(rèn)為是對(duì)本實(shí)用新型的限制，在整個(gè) 附圖中，相同的參考符號(hào)表示相同的部件。
[0021] 圖1為北斗/GPS雙模授時(shí)主時(shí)鐘總體框圖；
[0022] 圖2為偽脈沖處理原理；
[0023] 圖3為本地守時(shí)原理；
[0024] 圖4為基于數(shù)字移相技術(shù)的時(shí)間間隔測(cè)量原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 下面結(jié)合附圖來具體描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，其中，附圖構(gòu)成本申請(qǐng)一部 分，并與本實(shí)用新型的實(shí)施例一起用于闡釋本實(shí)用新型的原理。
[0026] 圖1為本實(shí)用新型的總體框圖。本實(shí)用新型的雙模式主時(shí)鐘裝置包括了抗干擾型 授時(shí)天線、衛(wèi)星接收機(jī)、STM32主控制電路、人機(jī)交互模塊、馴服信號(hào)產(chǎn)生裝置、數(shù)模轉(zhuǎn)換模 塊（16DA)、本地恒溫晶振OCXO、輸出模塊和電源模塊。
[0027] 抗干擾型授時(shí)天線能夠在復(fù)雜電磁環(huán)境下為衛(wèi)星接收機(jī)提供可靠的射頻信號(hào)。 [002引衛(wèi)星接收機(jī)包括北斗接收機(jī)和GI^S接收機(jī)。北斗接收機(jī)和GI^S接收機(jī)均采用高精 度授時(shí)型接收機(jī)，授時(shí)精度均達(dá)到20ns。在本實(shí)用新型中衛(wèi)星接收機(jī)具體使用方法為：
[0029] 1)默認(rèn)使用GI^S接收機(jī)，當(dāng)GI^S接收機(jī)失效時(shí)切換至北斗接收機(jī)，如兩種接收機(jī)均 不能正常工作，則自動(dòng)切換至本地晶振模式工作。
[0030] 2)通過STM32主控制電路的UART口接收衛(wèi)星接收機(jī)發(fā)出的NMEA指令，分析出衛(wèi) 星授時(shí)的有效性，分析出可視衛(wèi)星數(shù)量和信號(hào)質(zhì)量等信息。
[0031] 3)通過馴服信號(hào)產(chǎn)生裝置內(nèi)建立的串口接收模塊對(duì)NMEA指令進(jìn)行解析，得到世 界協(xié)調(diào)時(shí)間扣TC時(shí)間），作為日期、時(shí)、分、秒基準(zhǔn)的來源。
[0032] 4)使用衛(wèi)星接收機(jī)輸出的1PPS信號(hào)馴服本地恒溫晶振OCXO。
[0033] STM32主控制電路負(fù)責(zé)對(duì)所有模塊進(jìn)行協(xié)調(diào)、控制。
[0034] 人機(jī)交互模塊通過指示燈、顯示屏、按鍵和觸摸屏，提供各類信息顯示和操作界 面。
[0035] 馴服信號(hào)產(chǎn)生裝置包括偽脈沖處理、PID控制器、時(shí)間間隔測(cè)量、卡爾曼濾波功能。
[0036] 輸出模塊主要包含Ipps輸出、時(shí)間報(bào)文RS485輸出、IRIG-B值C)輸出等接口。
[0037] 電源模塊為本實(shí)用新型所有組成部分提供電源輸入和電源管理。
[003引圖2給出了偽脈沖處理的原理。本實(shí)用新型