本实用新型专利技术涉及一种双模式主时钟装置，该主时钟装置包括双模式卫星接收机、驯服信号产生装置、数模转换器、本地恒温晶振以及输出单元；驯服信号产生装置包括伪脉冲处理装置，时间间隔测量装置和PID控制器；双模式卫星接收机输出时间信号至驯服信号产生装置中的伪脉冲处理装置，所述伪脉冲处理装置输出信号至时间间隔测量装置中，所述时间间隔测量装置测量输入信号与本地恒温晶振信号之间的相位差，PID控制器根据测量得到的相位差生成驯服信号，所述驯服信号经过数模转换器后输入本地恒温晶振，本地恒温晶振信号经过所述驯服信号的调整后输出至输出单元，所述输出单元对外输出时钟信号。
【技术实现步骤摘要】
本技术设及通信
，尤其设及一种双模授时主时钟装置。
技术介绍
现有技术存在的授时时钟装置存在W下问题： 1)、卫星授时存在各种随机误差，如星历误差、电离层误差等，随机误差大，但卫星 时钟误差不累积，长期稳定性好。而本地晶振时钟信号的随机误差较小，但累积误差大，需 要周期性地进行校正。 2)、目前我国大部分关系到国民生计的应用，例如电网、金融系统等，时间同步技 术主要是基于美国全球定位系统Gl^s的卫星授时，对于电力系统该样关系到国民生计的分 布式网络采用GI^S作为授时基准是存在安全隐患的。 3)抗干扰性较差。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本技术旨在提供一种双模授时主时钟装置，用W解决现有 的授时时钟精度、稳定性不足W及单一的Gl^s卫星授时存在的安全隐患等问题，同时提供 了较优良的抗干扰设计。 本技术的目的主要是通过W下技术方案实现的：[000引一种双模式主时钟装置，该主时钟装置包括双模式卫星接收机、驯服信号产生装 置、数模转换器、本地恒温晶振W及输出单元；双模式卫星接收机包括北斗接收机和GI^S接 收机；驯服信号产生装置包括伪脉冲处理装置，时间间隔测量装置和PID控制器；双模式卫 星接收机输出时间信号至驯服信号产生装置中的伪脉冲处理装置，所述伪脉冲处理装置将 窄脉冲叠加至输入的时间信号上W屏蔽干扰脉冲，所述伪脉冲处理装置输出信号至时间间 隔测量装置中，所述时间间隔测量装置测量输入信号与本地恒温晶振信号之间的相位差， PID控制器根据测量得到的相位差生成驯服信号，所述驯服信号经过数模转换器后输入本 地恒温晶振，本地恒温晶振信号经过所述驯服信号的调整后输出至输出单元，所述输出单 元对外输出时钟信号。 优选的，所述双模式卫星接收机包括抗干扰天线。 优选的，所述输出单元包括分频装置，所述分频装置将输入至输出单元的信号进 行分频得到1PPS秒脉冲。 优选的，所述主时钟装置还包括主控制电路，所述主控制电路与所述双模式卫星 接收机相连。 优选的，所述双模式卫星接收机包括切换装置，所述切换装置在北斗接收机模式 或Gl^s接收机模式之间进行切换。 优选的，所述双模式卫星接收机根据用户选择在北斗接收机模式或GI^S接收机模 式之间进行切换。 优选的，所述双模式卫星接收机当某一接收机模式出现故障后，所述切换装置自 动切换至另一接收机模式。 优选的，所述驯服信号产生装置还包括卡尔曼滤波器，将PID控制器输出的驯服 信号进行滤波后再输入所述数模转换模块。 优选的，所述时间间隔测量装置包括鉴相器。 优选的，所述时间间隔测量装置还包括数字移相器，所述数字移相器将原始计数 时钟依次移相90度，形成等效的四倍频的计数时钟。[001引本技术有益效果如下；本技术的方案根据北斗/GI^S秒脉冲和本地晶振 在随机误差和累积误差互补特性，采用恒温压控晶振，维持本地同步时钟的短期和长期的 时间精度和稳定性，且具有优良的抗干扰性。 本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书 中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过 在所写的说明书、权利要求书、W及附图中所特别指出的结构来实现和获得。【附图说明】 附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本技术的限制，在整个 附图中，相同的参考符号表示相同的部件。 图1为北斗/GPS双模授时主时钟总体框图； 图2为伪脉冲处理原理； 图3为本地守时原理； 图4为基于数字移相技术的时间间隔测量原理图。【具体实施方式】 下面结合附图来具体描述本技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部 分，并与本技术的实施例一起用于阐释本技术的原理。 图1为本技术的总体框图。本技术的双模式主时钟装置包括了抗干扰型 授时天线、卫星接收机、STM32主控制电路、人机交互模块、驯服信号产生装置、数模转换模 块（16DA)、本地恒温晶振OCXO、输出模块和电源模块。 抗干扰型授时天线能够在复杂电磁环境下为卫星接收机提供可靠的射频信号。 [002引卫星接收机包括北斗接收机和GI^S接收机。北斗接收机和GI^S接收机均采用高精 度授时型接收机，授时精度均达到20ns。在本技术中卫星接收机具体使用方法为： 1)默认使用GI^S接收机，当GI^S接收机失效时切换至北斗接收机，如两种接收机均 不能正常工作，则自动切换至本地晶振模式工作。 2)通过STM32主控制电路的UART口接收卫星接收机发出的NMEA指令，分析出卫 星授时的有效性，分析出可视卫星数量和信号质量等信息。 3)通过驯服信号产生装置内建立的串口接收模块对NMEA指令进行解析，得到世 界协调时间扣TC时间），作为日期、时、分、秒基准的来源。 4)使用卫星接收机输出的1PPS信号驯服本地恒温晶振OCXO。 STM32主控制电路负责对所有模块进行协调、控制。 人机交互模块通过指示灯、显示屏、按键和触摸屏，提供各类信息显示和操作界 面。 驯服信号产生装置包括伪脉冲处理、PID控制器、时间间隔测量、卡尔曼滤波功能。 输出模块主要包含Ipps输出、时间报文RS485输出、IRIG-B值C)输出等接口。 电源模块为本技术所有组成部分提供电源输入和电源管理。[003引图2给出了伪脉冲处理的原理。本技术当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种双模式主时钟装置，该主时钟装置包括双模式卫星接收机、驯服信号产生装置、数模转换器、本地恒温晶振以及输出单元；双模式卫星接收机包括北斗接收机和GPS接收机；驯服信号产生装置包括伪脉冲处理装置，时间间隔测量装置和PID控制器；双模式卫星接收机输出时间信号至驯服信号产生装置中的伪脉冲处理装置，所述伪脉冲处理装置将窄脉冲叠加至输入的时间信号上以屏蔽干扰脉冲，所述伪脉冲处理装置输出信号至时间间隔测量装置中，所述时间间隔测量装置测量输入信号与本地恒温晶振信号之间的相位差，PID控制器根据测量得到的相位差生成驯服信号，所述驯服信号经过数模转换器后输入本地恒温晶振，本地恒温晶振信号经过所述驯服信号的调整后输出至输出单元，所述输出单元对外输出时钟信号。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：朱阳阳，潘翔宇，
申请(专利权)人：上海电控研究所，
类型：新型
国别省市：上海;31
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