[發明專利]一種高精度同步授時系統

有效

• 申請號: 202110229090.1
• 申請日: 2021-03-02
• 公開（公告）號: CN113037458B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 李彩華;滕云田;李小軍
• 申請（專利權）人: 中國地震局地球物理研究所
• 主分類號: H04L7/00
• 分類號: H04L7/00
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 于國富

本發明涉及同步授時技術領域，公開了一種高精度同步授時系統，包括同步授時模塊、同步時間接收模塊、上位機和下位機；同步授時模塊與上位機連接；下位機分別與同步時間接收模塊連接；同步授時模塊，用于完成與上位機之間的數據通信、并將GPS時間信息和GPS秒脈沖信號分別經過編碼運算后再經過光電轉換處理轉換為光信號經光纖發送給同步時間接收模塊；同步時間接收模塊，用于對接收到的光信號進行光電轉換后再經過解碼運算處理輸出同步授時數據至下位機。本發明不僅能夠實現遠程授時，而且同步授時精度高。本發明還能夠通過使用多組同步授時模塊、時間接收模塊實現多個儀器通道同步進行授時，且各個通道授時精度獨立彼此互相不影響。

技術領域

本發明涉及授時技術領域，具體地涉及一種高精度同步授時系統。

背景技術

現有的高精度授時技術多為專用儀器，即該儀器僅用于完成授時工作，如GPS授時模塊、北斗授時模塊等。專用儀器所提供授時信息包括時間信息、秒脈沖信號兩者，或者僅包含時間信號。這類授時模塊一般用于本地儀器進行授時操作，可以實現ns級精度的授時服務，但不能進行遠程授時。專用儀器一般授時距離在100米左右，距離過遠時需要增加授時信號轉發設備等輔助設備才能完成授時。其他非高精度授時技術使用網絡授時服務器等設備并采用一定軟件算法來完成遠距離授，但這種使用網絡授時服務器等設備進行授時的技術的授時精度差，局域網絡授時精度約為5ms，廣域網授時精度僅為50ms。

發明內容

本發明提供一種高精度同步授時系統，從而解決現有技術的上述問題。

本發明提供了一種高精度同步授時系統，包括同步授時模塊、同步時間接收模塊、上位機和下位機；同步授時模塊與上位機連接；下位機分別與同步時間接收模塊連接；同步授時模塊，用于完成與所述上位機之間的數據通信、并將GPS時間信息和GPS秒脈沖信號分別經過編碼運算后再經過光電轉換處理轉換為光信號經光纖發送給同步時間接收模塊；同步時間接收模塊，用于對接收到的光信號進行光電轉換后再經過解碼運算處理輸出同步授時數據至下位機。

進一步的，同步授時模塊的電路結構與同步時間接收模塊的電路結構相同；同步授時數據包括通信數據、GPS時間信息和GPS秒脈沖信號。

進一步的，同步授時模塊的電路結構包括微處理器U1、程序存儲器U2、三態輸出門器件U3、邏輯與門器件U4、光電轉換器U5、微處理器復位芯片U6、24MHz晶振芯片X1和32.768MHz晶振芯片X2；微處理器U1分別與程序存儲器U2、三態輸出門器件U3、邏輯與門器件U4、光電轉換器U5、微處理器復位芯片U6、24MHz晶振芯片X1和32.768MHz晶振芯片X2連接。

進一步的，微處理器U1包括若干個通信引腳、若干個GPS串口引腳和若干個GPS秒脈沖接口引腳，若干個通信引腳分別與上位機通信串口J1連接，若干個通信引腳用于與上位機進行通信數據的接收與發送；若干個GPS串口引腳分別與GPS串口J2連接，若干個GPS串口引腳用于從GPS串口讀取GPS定位信息；若干個GPS秒脈沖接口引腳分別與GPS的秒脈沖接口J3連接，若干個GPS秒脈沖接口引腳用于從GPS獲取秒脈沖信號。

進一步的，微處理器U1包括時鐘信號引腳、片選信號引腳和若干個地址引腳；程序存儲器U2包括若干個地址腳、時鐘信號腳和片選腳；若干個地址引腳用于連接程序存儲器U2的若干個地址腳，時鐘信號引腳用于連接程序存儲器U2的時鐘信號腳，片選信號引腳用于連接程序存儲器U2的片選腳。