本申请公开了一种秒脉冲信号同步电路及电子设备，涉及通信技术领域。系统包括：全球定位系统(GPS)接收模块，晶振和捕获电路，所述GPS接收模块和所述晶振连接所述捕获电路输入端；所述GPS接收模块用于产生秒脉冲信号；所述晶振用于产生时钟信号；所述捕获电路用于根据所述时钟信号调整所述秒脉冲信号，以产生同步秒脉冲信号，所述同步秒脉冲信号为与所述时钟信号上升沿对齐的信号。由于本申请的捕获电路是根据本地晶振产生的时钟信号来同步GPS接收模块产生的秒脉冲信号，进而实现秒脉冲信号与本地时钟信号的同步。因此可以避免现有技术中通过信号追踪环路校正补偿本地晶振的频率偏移带来的复杂度问题和成本问题。
【技术实现步骤摘要】
本申请涉及通信，尤其涉及一种秒脉冲信号同步电路及电子设备。
技术介绍
1、为了实现分布式系统的时间同步，需要通过全球定位系统(gps)产生的秒脉冲信号来同步分布式系统中距离远的系统或通道的时钟，进而使得分布式系统中各系统的工作时钟同步。目前基于gps产生的秒脉冲信号的时钟同步方法是利用秒脉冲信号驯服本地的晶振，即以gps产生的秒脉冲信号作为参考信号，通过信号追踪环路校正补偿本地晶振的频率偏移。但是，该方法对本地晶振的性能要求较高，且该方法较为复杂。因此，如何降低基于gps产生的秒脉冲信号的时钟同步的复杂度是目前亟需解决的问题。
技术实现思路
1、鉴于上述问题，本申请提供一种秒脉冲信号同步电路及电子设备，解决了如何降低基于gps产生的秒脉冲信号的时钟同步的复杂度的问题。
2、为解决上述技术问题，本申请提出以下方案：
3、第一方面，本申请提供了一种秒脉冲信号同步电路，系统包括：全球定位系统(gps)接收模块，晶振和捕获电路，gps接收模块和晶振连接捕获电路输入端；gps接收模块用于产生秒脉冲信号；晶振用于产生时钟信号；捕获电路用于根据时钟信号调整秒脉冲信号，以产生同步秒脉冲信号，同步秒脉冲信号为与时钟信号上升沿对齐的信号。
4、由于本申请的捕获电路是根据本地晶振产生的时钟信号来同步gps接收模块产生的秒脉冲信号，进而实现秒脉冲信号与本地时钟信号的同步。因此可以避免现有技术中通过信号追踪环路校正补偿本地晶振的频率偏移带来的复杂度问题和成本问题。
5、结合第一方面，在一种可能的实现方式中，捕获电路包括第一处理模块，第一处理模块包括：滤波电路；滤波电路用于将秒脉冲信号与时钟信号的上升沿对齐，并滤除秒脉冲信号中的毛刺信号。
6、滤波电路对输入的秒脉冲信号进行一定级数的延时，通过第一与门电路检测延时后的秒脉冲信号与未延时的秒脉冲信号的同时有效性来检测秒脉冲信号的宽度。正常pps的宽度在ms量级，而毛刺信号的持续时间较短。当gps接收模块输入的秒脉冲信号宽度小于延时器的级数时，表示此时秒脉冲信号中存在毛刺信号，滤波电路输出为低电平，从而起到滤除毛刺信号的干扰，防止系统误触发的目的。
7、除此之外，滤波电路还可以实现秒脉冲信号和时钟信号的同步，通过滤波电路可以使秒脉冲信号和时钟信号的上升沿对齐。
8、结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，第一处理模块还包括：分频电路，晶振连接分频电路的输入端，分频电路的输出端和gps接收模块连接滤波电路的输入端；分频电路用于产生匹配滤波电路的频率。
9、分频电路用于将晶振产生的时钟信号进行分频，并将分频后的时钟信号输入滤波电路，使其作为滤波电路的工作时钟，以满足滤波电路中元器件的频率，避免晶振的频率与滤波电路中元器件的频率不一致时，造成的误差。
10、结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，滤波电路包括一个延时器和第一与门电路；一个延时器的输入端连接gps接收模块，第一与门电路的输入端连接一个延时器的输出端和gps接收模块；一个延时器用于对gps接收模块产生的秒脉冲信号进行延时，得到第一延时信号；第一与门电路用于根据第一延时信号调整秒脉冲信号，以使秒脉冲信号与时钟信号的上升沿对齐。
11、结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，滤波电路包括多个延时器和第一与门电路；多个延时器中的前一级延时器的输入端连接gps接收模块，前一级延时器的输出端连接其下一级延时器的输入端，第一与门电路的输入端连接多个延时器中最后一级延时器的输出端和gps接收模块。
12、结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，捕获电路还包括第二处理模块、时钟反相器和第二与门电路；晶振连接时钟反相器的输入端，时钟反相器的输出端连接第二处理模块的输入端，gps接收模块连接第二处理模块的输入端，第二与门电路的输入端连接第二处理模块的输出端和第一处理模块的输出端。
13、时钟反相器将晶振产生的时钟信号的相位翻转180度。此时，第二处理模块的工作时钟的上升沿与第一处理模块的工作时钟的下降沿对齐，也即秒脉冲信号在输入时钟(晶振输入的工作时钟)的下降沿时也可以被检测。解决了在只有一个处理模块时，gps接收模块输入的秒脉冲信号只能在工作时钟上升沿后到达才能被同步电路检测到的问题，此时秒脉冲信号在工作时钟上升沿后，下降沿前到达即可被同步电路检测到，因此，避免gps接收模块输入的秒脉冲信号在工作时钟上升沿后到达，需要等待一个时钟周期才会被同步电路检测到的问题。由于目前元器件的精度与其频率相关，频率越高，精度越高。因此，在本申请实施例中缩短了捕获秒脉冲信号的周期，即提高了频率，进而提高了同步电路同步秒脉冲信号和时钟信号的精度。与此同时，当第一处理模块和第二处理模块同时工作时，可以在不提高输入时钟的条件下提高一倍的检测精度。由于本申请实施例通过增加第二处理模块来提高同步电路的检测精度，因此对元器件的工作频率要求降低，不用通过提高元器件的工作频率来提高同步电路的检测精度，这也意味着元器件的成本降低。
14、结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，捕获电路还包括检测电路，检测电路的输入端连接第二与门电路的输出端；检测电路用于获取一个时钟周期的同步秒脉冲信号。
15、由于秒脉冲信号是一个方波信号，脉冲宽度大概在10us左右，是一个电压值在5v左右的晶体管-晶体管逻辑(transistor transistor logic，ttl)信号。此时通过第二与门电路得到的第三同步秒脉冲信号是一个很长的方波信号。因此，在捕获电路中增加检测电路，可以缩短同步后的同步秒脉冲信号的长度。
16、结合第一方面，在另一种可能的实现方式中，检测电路包括第四延时器、第五延时器和第三与门电路；晶振连接第四延时器的输入端和第五延时器的输入端，第二与门电路的输出端连接第四延时器的输入端和第三与门电路的输入端，第四延时器的输出端连接第三与门电路的输入端，第三与门电路的输出端连接第五延时器的输入端。
17、检测电路对第二与门电路输入的信号进行一个时钟的延时并翻转，该信号与未延时的滤波信号进行与运算，生成一个时钟宽度的检测有效的秒脉冲信号，即第四同步秒脉冲信号。该第四同步秒脉冲信号即为秒脉冲信号同步电路的输出。
18、第二方面，本申请提供了一种电子设备，包括如第一方面所述的秒脉冲信号同步电路。
19、其中，第二方面中任一种可能实现方式中所带来的技术效果可参见上述第一方面的不同的实现方式所带来的技术效果，此处不再赘述。
20、综上，本申请提供的技术方案至少具有下列优点：
21、本申请提供的一种秒脉冲信号同步电路及电子设备，仅使用基本的门电路、d触发器即可完成整个电路功能，不需要温补晶振、数模转换器、现场可编程逻辑门阵列(fieldprogrammable gate array，fpga)或者微控制单元(microcontroller unit，mcu)等复杂且成本本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种秒脉冲信号同步电路，其特征在于，所述系统包括：全球定位系统(GPS)接收模块，晶振和捕获电路，所述GPS接收模块和所述晶振连接所述捕获电路输入端；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述捕获电路包括第一处理模块，所述第一处理模块包括：滤波电路；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一处理模块还包括：分频电路，所述晶振连接所述分频电路的输入端，所述分频电路的输出端和所述GPS接收模块连接所述滤波电路的输入端；
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述滤波电路包括一个延时器和第一与门电路；
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述滤波电路包括多个延时器和第一与门电路；
6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述捕获电路还包括第二处理模块、时钟反相器和第二与门电路；
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述捕获电路还包括检测电路，所述检测电路的输入端连接所述第二与门电路的输出端；
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述检测电路包括第四延时器、第五延时器和第三与门电路；
9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述的秒脉冲信号同步电路。
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【技术特征摘要】
1.一种秒脉冲信号同步电路，其特征在于，所述系统包括：全球定位系统(gps)接收模块，晶振和捕获电路，所述gps接收模块和所述晶振连接所述捕获电路输入端；
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述捕获电路包括第一处理模块，所述第一处理模块包括：滤波电路；
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一处理模块还包括：分频电路，所述晶振连接所述分频电路的输入端，所述分频电路的输出端和所述gps接收模块连接所述滤波电路的输入端；
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述滤波电路包括一个延时器和第一与门电路...
【专利技术属性】
技术研发人员：常凯，刘会杰，
申请(专利权)人：煜林上海航天科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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