[發(fā)明專利]衛(wèi)星馴服銣鐘卡

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210072859.4
• 申請(qǐng)日: 2012-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN103324080A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬恩云;張斌;許文靚;孫嫻;朱良
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京泛華恒興科技有限公司
• 主分類號(hào): G04R20/02
• 分類號(hào): G04R20/02;G04R20/04
• 代理公司: 北京市惠誠(chéng)律師事務(wù)所 11353
• 代理人: 雷志剛;潘士霖

技術(shù)領(lǐng)域

[01]本發(fā)明涉及一種衛(wèi)星馴服銣鐘卡。

背景技術(shù)

[02]一般同步時(shí)鐘卡，多采用溫補(bǔ)晶振或恒溫晶振作為基準(zhǔn)時(shí)鐘，其頻率精度多＞2E-9左右，在沒有GPS校準(zhǔn)的情況下，使得系統(tǒng)所輸出時(shí)鐘的長(zhǎng)時(shí)穩(wěn)定性較差，且其能夠提供的數(shù)字頻率合成器(數(shù)字頻率合成器)頻率輸出范圍有限；帶GPS的同步類產(chǎn)品，雖然經(jīng)過GPS校準(zhǔn)可以達(dá)到較理想的時(shí)鐘精度，但是校頻算法復(fù)雜，所需校頻時(shí)間較長(zhǎng)，開機(jī)48小時(shí)后才能達(dá)到較理想的頻率準(zhǔn)確度。

[03]同步時(shí)鐘卡類產(chǎn)品主要有三個(gè)重要的性能指標(biāo)，一個(gè)是無論GPS失鎖或同步狀態(tài)下所能提供的時(shí)鐘頻率精度；一個(gè)是達(dá)到此頻率精度所需的校準(zhǔn)時(shí)間；另外是同步時(shí)鐘卡除基準(zhǔn)時(shí)鐘外所能提供的頻率信號(hào)輸出。所以如何提高時(shí)鐘頻率精度、縮短時(shí)鐘的校頻時(shí)間、提供盡可能多的頻率信號(hào)輸出是同步時(shí)鐘卡類產(chǎn)品需要解決的重要技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

[04]鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，本發(fā)明的主要目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種衛(wèi)星馴服銣鐘卡。

[05]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種衛(wèi)星馴服銣鐘卡，包括GPS接收模塊、銣鐘模塊、可編程控制模塊和時(shí)鐘信號(hào)輸入輸出模塊，GPS接收模塊用于接收GPS信號(hào)，銣鐘模塊用于產(chǎn)生經(jīng)GPS信號(hào)校準(zhǔn)后的本地時(shí)鐘信號(hào)并在GPS失鎖后保持守時(shí)，可編程控制模塊用于將GPS信號(hào)進(jìn)行解碼，以及將從銣鐘模塊接收到的本地時(shí)鐘信號(hào)與解碼后的GPS信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)并產(chǎn)生校準(zhǔn)后的時(shí)鐘信號(hào)同時(shí)反饋給銣鐘模塊，銣鐘模塊還用于將校準(zhǔn)后的時(shí)鐘信號(hào)發(fā)送給所述時(shí)鐘信號(hào)輸入輸出模塊進(jìn)行多路輸出。

[06]優(yōu)選的，可編程控制模塊包括GPS信息解碼/時(shí)間碼生成器模塊、頻率校準(zhǔn)邏輯模塊以及數(shù)字頻率合成器控制邏輯模塊，GPS信息解碼/時(shí)間碼生成器模塊接收GPS接收模塊發(fā)送的GPS信號(hào)進(jìn)行解碼并發(fā)送給頻率校準(zhǔn)邏輯模塊，頻率校準(zhǔn)邏輯模塊接收本地時(shí)鐘信號(hào)和解碼后的GPS信號(hào)，并通過解碼后的GPS信號(hào)對(duì)本地時(shí)鐘信號(hào)進(jìn)行校準(zhǔn)，并將校準(zhǔn)后的時(shí)鐘信號(hào)反饋給銣鐘模塊。

[07]優(yōu)選的，衛(wèi)星馴服銣鐘卡還包括用于與PXI(PCI?eXtensions?for?Instrumentation，PCI儀器擴(kuò)展)系統(tǒng)連接的PXI總線，PXI總線與可編程控制模塊相連接。

[08]優(yōu)選的，可編程控制模塊還包括PXI觸發(fā)模塊以及PCI(Peripheral?Component?Interconnect，外設(shè)部件互連)接口模塊，PXI觸發(fā)模塊和PCI接口模塊分別與PXI總線相連。

[09]優(yōu)選的，GPS接收模塊通過板卡外部連接的GPS天線接收GPS信號(hào)之后將該GPS信號(hào)分別輸入到GPS信息解碼/時(shí)間碼生成器模塊和頻率校準(zhǔn)邏輯模塊中。

[10]優(yōu)選的，銣鐘模塊產(chǎn)生的時(shí)鐘信號(hào)通過與輸入到頻率校準(zhǔn)邏輯模塊中的GPS信號(hào)的校準(zhǔn)后產(chǎn)生方波信號(hào)，方波信號(hào)經(jīng)過時(shí)鐘信號(hào)輸入輸出模塊后形成同相位的三路時(shí)鐘信號(hào)。

[11]優(yōu)選的，同相位的三路時(shí)鐘信號(hào)中的一路時(shí)鐘信號(hào)作為反饋時(shí)鐘送入到可編程控制模塊中的頻率校準(zhǔn)邏輯模塊，與GPS接收模塊上接收到的GPS信號(hào)共同完成頻率校準(zhǔn)，同時(shí)經(jīng)過分頻后產(chǎn)生本地的1PPS脈沖信號(hào)輸送到前面板并輸出1PPS脈沖信號(hào)(秒脈沖信號(hào))。

[12]優(yōu)選的，衛(wèi)星馴服銣鐘卡還包括用于進(jìn)行數(shù)字信號(hào)處理的數(shù)字頻率合成器模塊以及用于進(jìn)行信號(hào)濾波的低通濾波器模塊，數(shù)字頻率合成器模塊與數(shù)字頻率合成器邏輯控制模塊、所述時(shí)鐘信號(hào)輸入輸出模塊以及所述低通濾波器模塊相連。

[13]優(yōu)選的，同相位的三路時(shí)鐘信號(hào)中的另一路時(shí)鐘信號(hào)倍頻到25MHz，作為數(shù)字頻率合成器模塊的參考時(shí)鐘信號(hào)接入到數(shù)字頻率合成器模塊上，經(jīng)設(shè)置于可編程控制模塊中的數(shù)字頻率合成器控制邏輯模塊中的鎖相環(huán)形成500MHz的控制時(shí)鐘信號(hào)，數(shù)字頻率合成器模塊輸出的正弦信號(hào)通過低通濾波器模塊后輸送到前面板。

[14]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果中的一項(xiàng)或者幾項(xiàng)：

[15]1.本發(fā)明的衛(wèi)星馴服銣鐘卡，采用高精度銣原子鐘，本身的時(shí)鐘精度達(dá)到2E-11，即使在GPS失鎖后時(shí)鐘進(jìn)入守時(shí)階段，其頻率準(zhǔn)確度在一段時(shí)間內(nèi)仍保持在一定的水平。

[16]2.本發(fā)明的衛(wèi)星馴服銣鐘卡，采用GPS衛(wèi)星對(duì)銣鐘進(jìn)行校頻，通過GPS衛(wèi)星的長(zhǎng)時(shí)穩(wěn)定性實(shí)時(shí)地對(duì)本地銣鐘進(jìn)行校準(zhǔn)，使得本地時(shí)鐘的頻率漂移得到實(shí)時(shí)修正，其頻率準(zhǔn)確度可基本達(dá)到與衛(wèi)星系統(tǒng)一致的程度，從而使本地時(shí)鐘達(dá)到一定的精度。