一种北斗+GPS双信号同步时钟的铁路移动通信授时系统技术方案

本发明专利技术提供一种北斗+GPS双信号同步时钟的铁路移动通信授时系统，包括电源模块以及北斗/GPS天馈部分、北斗/GPS接收机、主控守时授时电路、接口模块，所述电源模块分别为斗/GPS接收机、主控守时授时电路和接口模块供电，还包括主控守时授时电磁兼容电路，电连接所述主控守时授时电路；接口模块电磁兼容电路，电连接所述接口模块；电源模块电磁兼容电路，电连接所述电源模块本发明专利技术在天馈防护、信号接口防护、电源防护等方面进行了大量的设计，保证了这些接口的高抗干扰性能，在接口和电路中进行了大量的电磁兼容设计，使得同步时钟源设备降低了传导干扰和辐射干扰，增强了抗外界谐波电流瞬态脉冲、静电放电、电快速瞬变脉冲群、浪涌冲击等干扰的能力。

【技术实现步骤摘要】
一种北斗+GPS双信号同步时钟的铁路移动通信授时系统
本专利技术属于铁路移动通信时间同步领域，具体涉及一种北斗+GPS双信号同步时钟的铁路移动通信授时系统。
技术介绍
铁路移动通信时间同步时钟源具备授时、守时功能，为铁路通信基础承载网和综合业务各个子系统提供高精度、高可靠性的基准时间信号，是铁路通信网必不可少的支撑系统。随着高铁移动通信技术要求越来越高，传统的网络服务已经难以满足铁路发展的要求，铁路移动通信系统需要进一步演进，下一代铁路移动通信制式已在研究当中，时间同步网也必须适应新的需求求，满足下一代的铁路移动通信要求。目前铁路时间同步系统采用GPS作为外部时间单一授时基准，其安全性是长期困扰我国网络规划建设的重大问题。我国的北斗卫星导航系统授时性能已能满足通信领域中的应用要求，使用北斗+GPS双模信号作为外部时间基准的同步时钟源，是铁路下一代移动通信的方向。北斗/GPS双模信号同步时钟源，其电磁兼容性是其可靠性保证的一个不可忽视的问题。铁路时间同步时钟源一般装备在地面机房、移动基站或列车的控制室。在这些地方，各种电气、电子设备非常多，而且设备越来越高速化、小型化、复杂化。尤其是在高速列车上，还存在高压接触网、在列车内经常使用的电子设备、空间电磁波、功率强大的广播发射机、牵引电路电流与轨道电路电流在钢轨上产生电导性耦合、雷电沙暴引起的电晕放电等干扰，电磁环境更加恶劣。目前的铁路系统使用的同步时钟源只有GPS一种接收机，时间精度相对比较低，外部接口也单一，功能也简单，电路的复杂程度低，因此其电磁兼容设计相对简单。铁路下一代的同步时钟源采用北斗和GPS两种接收机，时间精度要求很高，外部接口丰富，功能多样，电路的复杂程度很高。所以，使其具有优良的抗干扰性能和电磁兼容性能，就显得尤为重要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种北斗+GPS双信号同步时钟的铁路移动通信授时系统。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种北斗+GPS双信号同步时钟的铁路移动通信授时系统，该授时系统包括电源模块以及依次连接的北斗/GPS天馈部分、北斗/GPS接收机、主控守时授时电路、接口模块，所述电源模块分别为北斗/GPS接收机、主控守时授时电路和接口模块供电；还包括主控守时授时电磁兼容电路，电连接所述主控守时授时电路；接口模块电磁兼容电路，电连接所述接口模块；电源模块电磁兼容电路，电连接所述电源模块。可选地，所述北斗/GPS天馈部分包括电连接于天线末端的射频防雷器以及与射频防雷器连接的预选频段衰减器、与预选频段衰减器的连接的窄带滤波器；所述窄带滤波器与北斗/GPS接收机电连接。可选地，所述主控守时授时电路包括包括北斗授时单元、GPS授时单元、驯服守时单元、以及授时算法单元；所述北斗授时单元，用于接收北斗卫星信号，并输出北斗时间信号以及北斗秒脉冲信号至所述授时算法单元的信号输入端；所述GPS授时单元，用于接收GPS卫星信号，并输出GPS时间信号以及GPS秒脉冲信号至所述授时算法单元的信号输入端；所述驯服守时单元，用于接收北斗秒脉冲信号、GPS秒脉冲信号，并输出驯服后的秒脉冲信号至所述授时算法单元的信号输入端，所述驯服守时单元与所述授时算法单元之间双向通信连接；所述授时算法单元，用于将判断所述北斗时间信号、所述GPS时间信号的有效性，输出授时时间和授时秒脉冲，所述授时算法单元的信号输入端连接所述北斗授时单元、GPS授时单元的信号输出端。可选地，所述接口模块包括1PPS秒输入接口、秒分时输出接口、10MHz输出接口、ToD输入接口、ToD输出接口、IRIG-B输入接口、IRIG-B输出接口、NTP协议接口、PTP协议接口；所述ToD输入接口、ToD输出接口为RS232接口；所述IRIG-B输入接口、IRIG-B输出接口为RS422接口；所述接口模块电磁兼容电路包括RS232接口电路电磁兼容电路和RS422接口电路电磁兼容电路。可选地，所述RS232接口电路电磁兼容电路包括依次连接限流电路、滤波电路和防护电路；所述限流电路包括电阻R6～R7，所述滤波电路包括电容C1～C4和滤波磁珠L6～L7，所述防护电路包括瞬态抑制二极管TVS1～TVS2；所述电阻R6的一端连接于RS232接口芯片的RX端，电阻R6的另一端分别连接于电容C4的一端、滤波磁珠L6的一端，滤波磁珠L6的另一端分别连接电容C2的一端、瞬态抑制二极管TVS2的一端、RS232接口芯片的RXD端；所述电阻R7的一端连接于接口芯片的TX端，电阻R7的另一端分别连接于电容C3的一端、滤波磁珠L7的一端，滤波磁珠L7的另一端分别连接电容C1的一端、瞬态抑制二极管TVS1的一端、RS232接口芯片的TXD端；所述电容C1的另一端、电容C2的另一端、瞬态抑制二极管TVS1的另一端、瞬态抑制二极管TVS2的另一端分别接接口地；电容C3的另一端、电容C4的另一端分别接数字地；所述接口地与所述数字地之间连接有电容C5。可选地，所述RS422接口电路电磁兼容电路包括共模电感L8、电容C5～C7、瞬态抑制二极管TVS3～TVS5、热敏电阻RTC1～RTC2和三端气体放电管G，接口芯片的电源端与共模电感L8的输入端连接，电容C5与电容C6串联连接后并联于共模电感L8的输入端的两端之间；瞬态抑制二极管TVS5并联于共模电感L8的输入端的两端之间；瞬态抑制二极管TVS3与瞬态抑制二极管TVS4串联连接后并联于共模电感L8的输入端的两端之间；所述电容C5与电容C6的公共端接数字地，所述瞬态抑制二极管TVS3与瞬态抑制二极管TVS4的公共端接数字地；所述热敏电阻RTC1的一端与瞬态抑制二极管TVS3的非公共端连接，另一端与三端气体放电管G的一电源端连接；所述热敏电阻RTC2的一端与瞬态抑制二极管TVS4的非公共端连接，另一端与三端气体放电管G的另一电源端连接；所述电容C7连接于数字地与接口地之间。可选地，所述电源模块电磁兼容电路包括交流电源输入防雷击电路、交流电源输入电磁兼容电路和直流电源输出电磁兼容电路。可选地，所述交流电源输入防雷击电路包括保险管F1、保险管F2、热敏电阻RTC3～RTC5和三端气体放电管G3；所述保险管F1的一端连接火线，另一端分别连接热敏电阻RTC3的一端、热敏电阻RTC4的一端；所述保险管F2的一端连接零线，另一端分别连接热敏电阻RTC5的一端、热敏电阻RTC4的另一端；热敏电阻RTC3的另一端、热敏电阻RTC5的另一端经三端气体放电管G3接地。可选地，所述交流电源输入电磁兼容电路包括压敏电阻RV、电阻R16、共模电感L10～共L11和电感L12～L14，所述的压敏电阻RV、电阻R16和电容C14连接于零线与火线之间，所述电容C14还并联于共模电感L10的输入端之间；电感C15同时并联于共模电感L10的输出端、共模电感L11的输入端；电容C16并联于共模电感L11的输出端，所述电容C17与电容C18串联连接后并联于电容C16的两端，电容C17与电容C18的非公共端接PE线，所述PE线上串联连接有电感L14，所述电容C17的非接地端与电感L12串联连接，电容C18的非接地端与电感L13串联连接。可选地，所述直流电源输出电磁兼容电路包括共模电感L1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种北斗+GPS双信号同步时钟的铁路移动通信授时系统，其特征在于，该授时系统包括电源模块以及依次连接的北斗/GPS天馈部分、北斗/GPS接收机、主控守时授时电路、接口模块，所述电源模块分别为北斗/GPS接收机、主控守时授时电路和接口模块供电；还包括主控守时授时电磁兼容电路，电连接所述主控守时授时电路；接口模块电磁兼容电路，电连接所述接口模块；电源模块电磁兼容电路，电连接所述电源模块。

【技术特征摘要】
1.一种北斗+GPS双信号同步时钟的铁路移动通信授时系统，其特征在于，该授时系统包括电源模块以及依次连接的北斗/GPS天馈部分、北斗/GPS接收机、主控守时授时电路、接口模块，所述电源模块分别为北斗/GPS接收机、主控守时授时电路和接口模块供电；还包括主控守时授时电磁兼容电路，电连接所述主控守时授时电路；接口模块电磁兼容电路，电连接所述接口模块；电源模块电磁兼容电路，电连接所述电源模块。2.根据权利要求1所述的一种北斗+GPS双信号同步时钟的铁路移动通信授时系统，其特征在于，所述北斗/GPS天馈部分包括电连接于天线末端的射频防雷器以及与射频防雷器连接的预选频段衰减器、与预选频段衰减器的连接的窄带滤波器；所述窄带滤波器与北斗/GPS接收机电连接。3.根据权利要求1所述的一种北斗+GPS双信号同步时钟的铁路移动通信授时系统，其特征在于，所述主控守时授时电路包括包括北斗授时单元、GPS授时单元、驯服守时单元、以及授时算法单元；其中，所述北斗授时单元，用于接收北斗卫星信号，并输出北斗时间信号以及北斗秒脉冲信号至所述授时算法单元的信号输入端；所述GPS授时单元，用于接收GPS卫星信号，并输出GPS时间信号以及GPS秒脉冲信号至所述授时算法单元的信号输入端；所述驯服守时单元，用于接收北斗秒脉冲信号、GPS秒脉冲信号，并输出驯服后的秒脉冲信号至所述授时算法单元的信号输入端，所述驯服守时单元与所述授时算法单元之间双向通信连接；所述授时算法单元，用于将判断所述北斗时间信号、所述GPS时间信号的有效性，输出授时时间和授时秒脉冲，所述授时算法单元的信号输入端连接所述北斗授时单元、GPS授时单元的信号输出端。4.根据权利要求1所述的一种北斗+GPS双信号同步时钟的铁路移动通信授时系统，其特征在于，所述接口模块包括1PPS秒输入接口、秒分时输出接口、10MHz输出接口、ToD输入接口、ToD输出接口、IRIG-B输入接口、IRIG-B输出接口、NTP协议接口、PTP协议接口；所述ToD输入接口、ToD输出接口为RS232接口；所述IRIG-B输入接口、IRIG-B输出接口为RS422接口；所述接口模块电磁兼容电路包括RS232接口电路电磁兼容电路和RS422接口电路电磁兼容电路。5.根据权利要求4所述的一种北斗+GPS双信号同步时钟的铁路移动通信授时系统，其特征在于，所述RS232接口电路电磁兼容电路包括依次连接限流电路、滤波电路和防护电路；所述限流电路包括电阻R6～R7，所述滤波电路包括电容C1～C4和滤波磁珠L6～L7，所述防护电路包括瞬态抑制二极管TVS1～TVS2；所述电阻R6的一端连接于RS232接口芯片的RX端，电阻R6的另一端分别连接于电容C4的一端、滤波磁珠L6的一端，滤波磁珠L6的另一端分别连接电容C2的一端、瞬态抑制二极管TVS2的一端、RS232接口芯片的RXD端；所述电阻R7的一端连接于接口芯片的TX端，电阻R7的另一端分别连接于电容C3的一端、滤波磁珠L7的一端，滤波磁珠L7的另一端分别连接电容C1的一端、瞬态抑制二极管TVS1的一端、RS232接口芯片的TXD端；所述电容C1的另一端、电容C2的...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍忠东，李强，
申请(专利权)人：中国铁路总公司，兰州交通大学，
类型：发明
国别省市：北京,11