[實(shí)用新型]長波信號(hào)全自動(dòng)定時(shí)接收裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201821949227.0
• 申請(qǐng)日: 2018-11-26
• 公開（公告）號(hào): CN209345145U
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 邢燕;李實(shí)鋒;劉軍良;胡永輝;王凡
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院國家授時(shí)中心
• 主分類號(hào): H04B1/16
• 分類號(hào): H04B1/16;H04J3/06;G04R20/10
• 代理公司: 西北工業(yè)大學(xué)專利中心 61204
• 代理人: 顧潮琪

本實(shí)用新型提供了一種長波信號(hào)全自動(dòng)定時(shí)接收裝置，ADC電路接收來自FPGA的采樣時(shí)鐘；長波信號(hào)經(jīng)ADC采樣后輸出數(shù)字中頻信號(hào)，數(shù)字中頻信號(hào)送往FPGA，F(xiàn)PGA輸出I/Q支路的BPL信號(hào)包絡(luò)至DSP，DSP將頻率控制字信息返回至FPGA；同時(shí)，F(xiàn)PGA發(fā)送串行時(shí)間信息給網(wǎng)口電路，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)授時(shí)；FPGA通過14位并行數(shù)據(jù)接口與LCD和LED相連接，矩陣鍵盤通過串行數(shù)據(jù)接口分別與FPGA和DSP相連接；FPGA輸出本機(jī)1PPS信號(hào)和TOC信息至人機(jī)接口，最終實(shí)現(xiàn)BPL接收機(jī)的自主定時(shí)。本發(fā)明能夠?qū)﹂L波授時(shí)信號(hào)進(jìn)行自主定時(shí)，并增加了NTP/PTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)功能，具有精度高、集成度高、可靠性高、可維修性強(qiáng)、使用方便等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于長波授時(shí)領(lǐng)域，涉及一種長波信號(hào)接收裝置。

背景技術(shù)

長波信號(hào)授時(shí)系統(tǒng)BPL是中科院國家授時(shí)中心的主要授時(shí)手段之一，長波信號(hào)覆蓋我國整個(gè)陸地和近海海域。系統(tǒng)正式運(yùn)行以來，為我國國民經(jīng)濟(jì)諸多行業(yè)和部門提供可靠的授時(shí)服務(wù)，在國民經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)等領(lǐng)域發(fā)揮著極為重要的作用。

在國家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目課題資助下，國家授時(shí)中心歷時(shí)3年完成了“我國羅蘭-C自主授時(shí)的研究”，該研究通過在長波信號(hào)授時(shí)系統(tǒng)建立附加調(diào)制信道、增加信息含量，從而做到自主授時(shí)和實(shí)時(shí)廣播時(shí)號(hào)改正數(shù)，完善系統(tǒng)定時(shí)功能和性能。長波信號(hào)自主TOC同步和廣播時(shí)間編碼，實(shí)現(xiàn)了長波自主授時(shí)(含廣播全信息時(shí)間編碼)，在國際上尚屬首創(chuàng)，這也是國際羅蘭-C一直期望解決的問題。該研究對(duì)保障我國GSM、CDMA等通信網(wǎng)的同步，避免依賴GPS等衛(wèi)星導(dǎo)航定位授時(shí)系統(tǒng)可能造成的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和安全風(fēng)險(xiǎn)有重要意義；研究成果同樣可滿足我國電力、交通等其他部門的需求，對(duì)我國通信網(wǎng)絡(luò)等的安全運(yùn)行具有重要意義。

長波授時(shí)系統(tǒng)現(xiàn)代化技術(shù)改造項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了長波授時(shí)系統(tǒng)每天24小時(shí)連續(xù)發(fā)播，并且在不影響現(xiàn)有長波用戶正常使用的前提下在長波授時(shí)信號(hào)中加入調(diào)制時(shí)碼信息和時(shí)號(hào)改正數(shù)等，這就使得利用長波授時(shí)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)自主定時(shí)和校頻成為可能。目前所知的長波定時(shí)接收機(jī)主要針對(duì)原有長波授時(shí)系統(tǒng)，并不具備解調(diào)和輸出升級(jí)后的時(shí)碼信息和時(shí)號(hào)改正數(shù)的功能，也不具備以長波授時(shí)信號(hào)作為時(shí)間源實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)授時(shí)的功能。因此研究具有長波信號(hào)自主定時(shí)技術(shù)、具有自主授時(shí)功能和NTP/PTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)功能的長波接收機(jī)有著重要的現(xiàn)實(shí)意義和明確的應(yīng)用背景。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明針對(duì)升級(jí)后的BPL長波授時(shí)系統(tǒng)，提供一種具備數(shù)字信號(hào)接收功能，利用解調(diào)的時(shí)碼數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)對(duì)長波授時(shí)信號(hào)進(jìn)行自主定時(shí)的裝置，并增加了NTP/PTP網(wǎng)絡(luò)授時(shí)功能。該裝置具有在長波授時(shí)系統(tǒng)覆蓋區(qū)內(nèi)實(shí)時(shí)提供用戶標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信息和標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信號(hào)，接收并顯示長波信號(hào)發(fā)射脈沖調(diào)制電文等功能。同時(shí)在保證設(shè)備功能完整、技術(shù)指標(biāo)的條件下，具有精度高、集成度高、可靠性高、可維修性強(qiáng)、使用方便等特點(diǎn)。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：包括ADC電路、基帶處理電路和人機(jī)接口電路。

所述的基帶處理電路包括FPGA和DSP；ADC電路接收來自FPGA的采樣時(shí)鐘；長波信號(hào)經(jīng)ADC采樣后輸出數(shù)字中頻信號(hào)，數(shù)字中頻信號(hào)通過16位數(shù)據(jù)線送往FPGA，F(xiàn)PGA和DSP之間通過16位數(shù)據(jù)線和12位地址線實(shí)現(xiàn)交互，F(xiàn)PGA輸出I/Q支路的BPL信號(hào)包絡(luò)至DSP，DSP將頻率控制字信息返回至FPGA；同時(shí)，F(xiàn)PGA發(fā)送串行時(shí)間信息給網(wǎng)口電路，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)授時(shí)；FPGA通過14位并行數(shù)據(jù)接口與LCD和LED相連接，矩陣鍵盤通過串行數(shù)據(jù)接口分別與FPGA和DSP相連接；FPGA輸出本機(jī)1PPS信號(hào)和TOC信息至人機(jī)接口，最終實(shí)現(xiàn)BPL接收機(jī)的自主定時(shí)。

本發(fā)明的有益效果是：用了ADC電路、基帶處理電路和人機(jī)接口電路構(gòu)成接收裝置。在長波授時(shí)系統(tǒng)覆蓋區(qū)內(nèi)，實(shí)時(shí)提供用戶標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間信息，接收并顯示長波發(fā)射脈沖調(diào)制電文，通過千兆以太網(wǎng)接口將時(shí)間信息輸出至用戶實(shí)現(xiàn)NTP/PTP授時(shí)。長波信號(hào)全自動(dòng)定時(shí)接收裝置性能如下：

信號(hào)電平：30～120dBμv/m；