一种定位基站时钟同步装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种定位基站时钟同步装置。该定位基站时钟同步装置，包括GPS单元、处理单元、定位单元，GPS单元连接处理单元，处理单元与定位单元相连，GPS单元进行定位并输出第一时钟信号；处理单元接收所述第一时钟信号，根据所述第一时钟信号与所述GPS单元时钟同步，并输出第二时钟信号；定位单元接收所述第二时钟信号，所述第二时钟信号与所述处理单元时钟同步，实现GPS单元与定位单元时钟同步，时钟精度相同，则定位基站的各定位单元的时钟同步，不再如现有技术依赖GPS定位时钟使定位基站的时钟保持同步，无需使用价格昂贵的PLL时钟产生/分配芯片，大大降低了成本，而且结构简单，定位准确。

A clock synchronization device for positioning base station

The utility model relates to a clock synchronization device for positioning base stations. The positioning base station clock synchronization device includes the GPS unit, the processing unit, the positioning unit, the GPS unit connection processing unit, the processing unit and the positioning unit. The GPS unit locates and outputs the first clock signal; the processing unit receives the first clock signal, and according to the first clock signal and the GPS unit. The clock synchronizes and outputs the second clock signal; the positioning unit receives the second clock signal, the second clock signal synchronizes with the processing unit clock, realizes the synchronization of the GPS unit with the positioning unit clock, the clock precision is the same, and locates the clock synchronization of the location units of the base station, no longer as the existing technology relies on the GPS set. The bit clock keeps the clock of the positioning base station synchronized. It does not need to use the expensive PLL clock to generate / distribute the chip. It greatly reduces the cost, and the structure is simple and the location is accurate.

【技术实现步骤摘要】
一种定位基站时钟同步装置
本技术涉及时钟同步领域，尤其涉及一种定位基站时钟同步装置。
技术介绍
随着人们对定位精度要求的提高，UWB定位技术由于其精度高达厘米级而越来越受到人们的青睐，一些室内定位：例如工厂自动化管理、监狱安防管理、机器人等领域的需要也越来越明显。鉴于其定位系统的独特性,一个UWB定位系统至少包含一个定位标签(Tag)+4个定位基站(Anchor)+定位服务器+路由器(可以为有线或者无线，定位基站通过此路由器提供的有线或无线连接与定位服务器通信)组成。工作原理为：定位标签(Tag)在固定的时隙内发送信标信号，各定位基站(Anchor)截获此信号后，将信号到达时间信息通过路由器传送至定位服务器，然后由定位服务器根据TDOA算法(TimeDifferenceOfArrival)对终端进行定位。显然定位的精度主要取决于定位基站(Anchor)的时间精度和各基站间是否同步。目前用于UWB时间同步的方法是采用无线自同步：系统采用TDOA算法，基站间同步精度决定了系统定位的累计误差和最终精度。通过无线协议中独特的帧结构设计和同步算法，利用UWB无线连接保证了精度高达10-9的系统时钟同步机制。与其他UWB定位方案相比，无需同步器和基站间的有线互联，极大地简化了系统架构，明显地降低了系统成本。但是该无线自同步系统，开发难度大，周期长，需依赖GPS定位时钟使UWB基站的时钟保持同步，受外界干扰时，容易出现定位不准的问题。常用无线自同步系统通过PLL时钟产生/分配芯片启动8MHZ时钟，该芯片价格高，极大的增大了生产成本。上述问题均急需解决。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术的目的在于提供一种定位基站时钟同步装置。根据本技术的一个方面，提供了一种定位基站时钟同步装置，包括：包括GPS单元、处理单元、定位单元，GPS单元连接处理单元，处理单元与定位单元相连，GPS单元进行定位并输出第一时钟信号；处理单元接收所述第一时钟信号，根据所述第一时钟信号与所述GPS单元时钟同步，并输出第二时钟信号；定位单元接收所述第二时钟信号，所述第二时钟信号与所述处理单元时钟同步。GPS单元，用于进行定位并输出第一时钟信号；处理单元，用于接收所述第一时钟信号，所述第一时钟信号与所述GPS单元时钟同步，并输出第二时钟信号；定位单元，用于接收所述第二时钟信号，所述第二时钟信号与所述处理单元时钟同步。定位单元包括UWB芯片，GPS单元可以采用U-BLOX的LEA-6T，是标准的授时型GPS单元，其时间精度非常搞。处理单元MCU采用ST公司的常见的STM32F103，当然也可以是其他的STM32F系列的，而UBX定位芯片采用DECAWAVE公司的DW1000，其定位精度达到±10厘米。它支持高达6.8Mb/s的数据传输率，特别适合无线传感器网络(WSN)应用。它还有不错的通信距离，直视距离达290米，非直视距离为35米，有助于降低系统成本及对额外基础设施的需求。进一步的，GPS单元与处理单元之间、处理单元与定位单元之间均通过引脚连接。进一步的，GPS单元还配置用于向所述处理单元输出通知信号，以通知所述处理单元接收所述第一时钟信号。进一步的，GPS单元分别通过PPS端口输出第一时钟信号、通知信号，处理单元经PLL时钟输出口输出第二时钟信号。进一步的，处理单元包括用于启动配置GPS单元输出第一时钟信号的内部RC振荡器。进一步的，处理单元通过UART串口配置GPS单元的寄存器，使GPS单元输出第一时钟信号。进一步的，处理单元还包括PLL分/倍频器、第一时钟选择器、第二时钟选择器、内部RC振荡器、外部晶体振荡器，所述第一时钟选择器经PLL分/倍频器分别与外部晶体振荡器、第二时钟选择器、内部RC振荡器连接，第二时钟选择器分别连接所述处理单元的MCO-Pin引脚、第一时钟选择器，外部晶体振荡器分别连接所述处理单元的OSC-IN引脚及OSC-OUT引脚。进一步的，GPS单元还包括GPS天线，定位单元还包括UWB天线。根据本技术的另一个方面，提供了一种定位基站时钟同步方法，包括以下步骤：GPS单元进行定位并输出第一时钟信号；处理单元接收所述第一时钟信号，根据所述第一时钟信号与所述GPS单元时钟同步，并输出第二时钟信号；定位单元接收所述第二时钟信号，所述第二时钟信号与所述处理单元时钟同步。进一步的，处理单元接收所述第一时钟信号，根据所述第一时钟信号与所述GPS单元时钟同步，并输出第二时钟信号，包括：处理单元配置其内部的寄存器，使PLL时钟输出口设置为MCO模式；处理单元同时配置PLLCLK时钟信号，使PLL时钟输出口输出第二时钟信号。进一步的，GPS单元首次启动，执行步骤包括：对处理单元与GPS单元之间的关联关系进行配置。进一步的，对处理单元与GPS单元之间的关联关系进行配置，包括：处理单元的内部RC振荡器向GPS单元发出输出第一时钟信号的请求；处理单元配置所述GPS单元；GPS单元接受所述请求，并同步输出第一时钟信号及通知信号；存储处理单元与GPS单元之间的配置结果。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术示例的定位基站时钟同步装置，包括GPS单元、处理单元、定位单元，GPS单元连接处理单元，处理单元与定位单元相连，GPS单元进行定位并输出第一时钟信号；处理单元接收所述第一时钟信号，根据所述第一时钟信号与所述GPS单元时钟同步，并输出第二时钟信号；定位单元接收所述第二时钟信号，所述第二时钟信号与所述处理单元时钟同步，实现GPS单元与定位单元时钟同步，时钟精度相同，则定位基站的各定位单元的时钟同步，不再如现有技术依赖GPS定位时钟使定位基站的时钟保持同步，无需使用价格昂贵的PLL时钟产生/分配芯片，大大降低了成本，而且结构简单，定位准确。附图说明图1为常用无线自同步系统结构图；图2为本技术定位基站时钟同步装置的结构图；图3为本技术处理单元时钟分配图。具体实施方式为了更好的了解本技术的技术方案，下面结合具体实施例、说明书附图对本技术作进一步说明。实施例一：如图1所示，常用无线自同步系统，其中，GPS单元LEA-6T通过PPS端口与PLL时钟产生/分配芯片连接，进行通知信号(PPS信号)传输，PLL时钟产生/分配芯片与STM32F系列的处理单元信号连接，输出为处理单元需要的8MHZ时钟，PLL时钟产生/分配芯片输出UWB芯片DW1000需要的38.4MHZ的时钟，UWB芯片DW1000与UWB天线相连，UWB芯片DW1000与处理单元通过SPI接口连接，将处理单元、UWB芯片通过信号连接,GPS单元LEA-6T通过串口连接处理单元，GPS单元LEA-6T与GPS天线连接。该无线自同步系统，开发难度大，周期长，需依赖GPS定位时钟使UWB基站的时钟保持同步，受外界干扰时，容易出现定位不准的问题。常用无线自同步系统通过PLL时钟产生/分配芯片启动8MHZ时钟，该芯片价格高，极大的增大了生产成本。为了解决上述问题，如图2所示，本实施例提供了一种定位基站时钟同步装置，包括：通过信号连接的GPS单元、处理单元及定位单元，该定位单元包括UWB芯片。GPS单元还包括GPS天线，定位单元还包括UWB天线。G本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定位基站时钟同步装置，其特征是，包括GPS单元、处理单元、定位单元，GPS单元连接处理单元，处理单元与定位单元相连，GPS单元进行定位并输出第一时钟信号；处理单元接收所述第一时钟信号，根据所述第一时钟信号与所述GPS单元时钟同步，并输出第二时钟信号；定位单元接收所述第二时钟信号，所述第二时钟信号与所述处理单元时钟同步。

【技术特征摘要】
1.一种定位基站时钟同步装置，其特征是，包括GPS单元、处理单元、定位单元，GPS单元连接处理单元，处理单元与定位单元相连，GPS单元进行定位并输出第一时钟信号；处理单元接收所述第一时钟信号，根据所述第一时钟信号与所述GPS单元时钟同步，并输出第二时钟信号；定位单元接收所述第二时钟信号，所述第二时钟信号与所述处理单元时钟同步。2.根据权利要求1所述的定位基站时钟同步装置，其特征是，GPS单元与处理单元之间、处理单元与定位单元之间均通过引脚连接。3.根据权利要求1所述的定位基站时钟同步装置，其特征是，GPS单元分别通过PPS端口输出第一时钟信号、通知信号，处理单元经PLL时钟输出口输出第二时钟信号。4.根据权利要求1所述的定位基站时钟同步装置，其特征是，处理单元包括用于启动配置G...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨久洲，
申请(专利权)人：顺丰科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44