GPS授时系统技术方案

一种GPS授时系统，包括GPS天线、GPS接收器、晶体振荡器、计数器、1PPS产生器、CPU控制器、授时输出模块，GPS天线连接GPS接收器的输入端，而GPS接收器的第Ⅰ输出端连接到计数器的输入端，计数器的第Ⅰ输出端连接到1PPS产生器的输入端，由1PPS产生器通过授时输出模块完成精确时间输出，本实用新型专利技术所涉及的GPS授时系统，不依赖卫星信号的时间，只是参考卫星信号的时间，依靠晶体振荡器产生时钟信号，通过边沿比较器比较和通过调整器不断修正和缩小与卫星信号的标准时间之间的偏差，最终得到精确的时间基准，同时该系统配置的温度传感器还能克服温度对时钟基准的影响。

【技术实现步骤摘要】
GPS授时系统【
】本技术涉及自动化系统中的计算机、控制装置等进行校时领域，尤其涉及GPS授时系统
。【
技术介绍
】GPS授时系统是针对自动化系统中的计算机、控制装置等进行校时的高科技产品，GPS授时产品从GPS卫星上获取标准的时间信号，将这些信息通过各种接口类型来传送给自动化系统需要时间信息的设备(计算机、保护装置、故障录波器、事件顺序记录装置、安全自动装置)，这样就可以达到整个系统的时间同步。随着计算机和网络通信技术的飞速发展，自动化系统数字化、网络化的时代已经到来。这一方面为各控制和信息系统之间的数据交换、分析和应用提供了更好的平台、另一方面对各种实时和历史数据时间标签的准确性也提出了更高的要求。一个完整的GPS授时系统包括GPS天线、GPS接收器、晶体振荡器、计数器、IPPS产生器(Pulse per second,即Ipps=IHz=I次/秒,GPS组合频率标准)、授时输出等部分组成。市场上常见的GPS授时系统通过GPS天线接收GPS卫星信号，输入信号到GPS接收器的输入端，而GPS接收器的输出端连接到计数器的输入端，计数器的输出端连接到IPPS产生器的输入端，由IPPS产生器通过授时输出模块完成精确时间输出。其中采用晶体振荡器来保证系统的精准度，晶体振荡器分别连接到计数器和IPPS产生器。一般授时输出的IPPS信号经常直接采用GPS模块的IPPS信号输出，缺点:1、系统授时的准确度取决于GPS接收器的信号输出，当GPS接收 器由于卫星信号劣化(如天气原因等)造成IPPS准确度下降甚至不可用时，整个授时系统的输出准确度将不能保证；2、当卫星信号不可用时，授时系统一般要求具备守时功能，即要求在卫星信号缺失的状态下在一定的时间内保持一定的准确度。普通的授时系统采用提高晶体振荡器的精度来保持准确度，这样做的缺点是造价高昂，要采用恒温晶振甚至是原子钟才能达到设计要求，而且随着时间的延长，晶体振荡器本身具备的老化等会造成频率发生变化、漂移等，会造成准确度下降。【
技术实现思路
】本技术针对以上情况提出了一种不依赖卫星信号、具备超长时间守时功能、且保持其系统时间精度的GPS授时系统本技术所涉及的GPS授时系统，包括GPS天线、GPS接收器、晶体振荡器、计数器、IPPS产生器、CPU控制器、授时输出模块，GPS天线连接GPS接收器的输入端，而GPS接收器的第I输出端连接到计数器的输入端，计数器的第I输出端连接到IPPS产生器的输入端，由IPPS产生器通过授时输出模块完成精确时间输出，其特征在于，其中GPS接收器的第II输出端连接到边沿比较器的输入端，IPPS产生器的第II输出端连接到边沿比较器，而边沿比较器的输出端连接到调整器的输入端，而计数器的第II输出端连接到调整器的输入端；调整器的输出端连接到CPU控制器的输入端，而计数器的第III输出端连接到CPU控制器的输入端；而CPU控制器的第I输出端连接到授时输出模块，而CPU控制器的第II输出端连接到IPPS产生器的输入端；该系统还包含一个温度传感器,该温度传感器的输出端与CPU控制器的输入端相连。本技术所涉及的GPS授时系统，不依赖卫星信号的时间，只是参考卫星信号的时间，并依靠晶体振荡器产生时钟信号，通过边沿比较器比较和通过调整器不断修正和缩小与卫星信号的标准时间之间的偏差，最终得到精确的时间基准，同时该系统配置的温度传感器还能克服温度对时钟基准的影响。【【附图说明】】图1是本技术所涉及的GPS授时系统现有技术示意图；图2是本技术所涉及改进后的GPS授时系统不意图。【【具体实施方式】】下面将结合本技术附图和【具体实施方式】对本技术进行进一步的详细说明。请参考图2，其中示出GPS授时系统，包括GPS天线、GPS接收器、晶体振荡器、计数器、IPPS产生器、CPU控制器、授时输出模块，GPS天线连接GPS接收器的输入端，而GPS接收器的第I输出端连接到计数器的输入端，计数器的第I输出端连接到IPPS产生器的输入端，由IPPS产生器通过授时输出模块完成精确时间输出，其中GPS接收器的第II输出端连接到边沿比较器的输 入端，IPPS产生器的第II输出端连接到边沿比较器，而边沿比较器的输出端连接到调整器的输入端，而计数器的第II输出端连接到调整器的输入端；调整器的输出端连接到CPU控制器的输入端，而计数器的第III输出端连接到CPU控制器的输入端；而CPU控制器的第I输出端连接到授时输出模块，而CPU控制器的第II输出端连接到IPPS产生器的输入端；该系统还包含一个温度传感器，该温度传感器的输出端与CPU控制器的输入端相连。首先，IPPS产生器通过晶体振荡器的时钟信号产生IPPS信号，与GPS接收器的参考信号同时输入到边沿比较器，进行边沿比较，得到时间偏差，输入到调整器，调整器根据偏差数据得到调整参数输入到IPPS产生器，使得IPPS产生器输出与参考信号之间的时间偏差变小；然后，重复上面的过程，最终使得IPPS产生器的输出与GPS参考信号之间的偏差保持200ns内，实现与参考信号之间的“同步”。该通过GPS授时系统获得精确时间基准的方法，还包括温度偏差校准过程，利用准确时间通过计数器测量晶体振荡器的频率偏差，同时测量温度传感器的温度，记录温度变化对晶体振荡器输出的影响，制作温度一频率曲线；利用该曲线结合温度传感器，对精确时间基准进行校准。本技术所涉及的GPS授时系统，不依赖卫星信号的时间，只是参考卫星信号的时间，依靠晶体振荡器产生时钟信号，通过边沿比较器比较和通过调整器不断修正和缩小与卫星信号的标准时间之间的偏差，最终得到精确的时间基准，同时该系统配置的温度传感器还能克服温度对时钟基准的影响。以上所述，仅是本技术较佳实施例而已，并非对本技术作任何形式上的限制，虽然本技术以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本技术，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围内，当可利用上述揭示的
技术实现思路
做出些许变更或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本技术技术方案内容，依据本技术技术是指对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本技术技术方案的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种GPS授时系统，包括GPS天线、GPS接收器、晶体振荡器、计数器、1PPS产生器、CPU控制器、授时输出模块，GPS天线连接GPS接收器的输入端，而GPS接收器的第Ⅰ输出端连接到计数器的输入端，计数器的第Ⅰ输出端连接到1PPS产生器的输入端，由1PPS产生器通过授时输出模块完成精确时间输出，其特征在于，其中GPS接收器的第Ⅱ输出端连接到边沿比较器的输入端，1PPS产生器的第Ⅱ输出端连接到边沿比较器，而边沿比较器的输出端连接到调整器的输入端，而计数器的第Ⅱ输出端连接到调整器的输入端；调整器的输出端连接到CPU控制器的输入端，而计数器的第Ⅲ输出端连接到CPU控制器的输入端；而CPU控制器的第Ⅰ输出端连接到授时输出模块，而CPU控制器的第Ⅱ输出端连接到1PPS产生器的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种GPS授时系统，包括GPS天线、GPS接收器、晶体振荡器、计数器、IPPS产生器、CPU控制器、授时输出模块，GPS天线连接GPS接收器的输入端，而GPS接收器的第I输出端连接到计数器的输入端，计数器的第I输出端连接到IPPS产生器的输入端，由IPPS产生器通过授时输出模块完成精确时间输出，其特征在于，其中GPS接收器的第II输出端连接到边沿比较器的输入端，IPPS产生器的第II输出端连接到边沿比较...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴丽芳，李克文，高立克，俞小勇，祝文姬，吴智丁，吴剑豪，欧世锋，胥鸣，陈德波，王继业，张奇，
申请(专利权)人：广西电网公司电力科学研究院，深圳斯凯达控制技术有限公司，
类型：新型
国别省市：广西;45