[發明專利]一種基于異頻群量子化相位處理的北斗高精度時間同步芯片

有效

• 申請號: 202110660179.3
• 申請日: 2021-06-15
• 公開（公告）號: CN113391333B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 杜保強;張建偉;田二林;耿鑫;梁樹軍
• 申請（專利權）人: 鄭州輕大產業技術研究院有限公司
• 主分類號: G01S19/37
• 分類號: G01S19/37
• 代理公司: 鄭州聯科專利事務所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才

1.一種基于異頻群量子化相位處理的北斗高精度時間同步芯片，其特征在于：包括同步信號模塊、頻標信號模塊、模糊區脈沖產生模塊、時間間隔測量模塊、數據處理模塊、顯示模塊和電源模塊；同步信號模塊的信號輸出端和頻標信號模塊的信號輸出端均連接模糊區脈沖產生模塊的信號輸入端，模糊區脈沖產生模塊的信號輸出端和頻標信號模塊的信號輸出端均連接時間間隔測量模塊的信號輸入端，時間間隔測量模塊的信號輸出端連接數據處理模塊的信號輸入端，數據處理模塊的信號輸出端連接顯示模塊的信號輸入端；

所述的同步信號模塊，用于接收并提供由BDS衛星輸出的BDS衛星信號和本地接收機振蕩器輸出的本地接收機振蕩器信號；

所述的頻標信號模塊，用于產生頻標信號；

所述的模糊區脈沖產生模塊，用于產生閘門開關信號；

所述的時間間隔測量模塊，用于獲取頻標信號的脈沖計數值；

所述的數據處理模塊，用于處理時間間隔測量模塊的測量結果并獲得鐘差大小；

所述的顯示模塊，用于接收數據處理模塊的處理結果并進行顯示。

2.根據權利要求1所述的一種基于異頻群量子化相位處理的北斗高精度時間同步芯片，其特征在于：所述的同步信號模塊采用XHTF7107-B型北斗接收機。

3.根據權利要求2所述的一種基于異頻群量子化相位處理的北斗高精度時間同步芯片，其特征在于：所述的頻標信號模塊采用晶體振蕩器。

4.根據權利要求3所述的一種基于異頻群量子化相位處理的北斗高精度時間同步芯片，其特征在于：所述的時間間隔測量模塊采用可編程分頻器和可編程計數器。

5.根據權利要求4所述的一種基于異頻群量子化相位處理的北斗高精度時間同步芯片，其特征在于：所述的數據處理模塊采用單片機。

6.根據權利要求3-5任意一項所述的一種基于異頻群量子化相位處理的北斗高精度時間同步芯片，其特征在于：所述的晶體振蕩器、可編程分頻器和可編程計數器、單片機均可采用FPGA，所述的FPGA采用Cyclone IV芯片EP4CE75。

7.根據權利要求6所述的一種基于異頻群量子化相位處理的北斗高精度時間同步芯片，其特征在于：所述的模糊區脈沖產生模塊采用模糊區脈沖產生電路，用以產生實際閘門開關信號，所述的模糊區脈沖產生電路包括第一模糊區脈沖產生電路和第二模糊區脈沖產生電路；

所述的第一模糊區脈沖產生電路由第一邊沿型D觸發器74LS175N、第一邏輯非門電路74LS04N、第二邏輯非門電路74LS04N、第一2輸入邏輯與門電路74LS08N、第二2輸入邏輯與門電路74LS08N和第一3輸入邏輯與門電路74LS11N組成，第一邊沿型D觸發器74LS175N的信號輸入端D1、第一邏輯非門電路74LS04N的信號輸入端和第一2輸入邏輯與門電路74LS08N的信號輸入端A1均連接同步信號模塊的輸出端，第一邏輯非門電路74LS04N的信號輸出端連接第一2輸入邏輯與門電路74LS08N的信號輸入端B1，第一邊沿型D觸發器74LS175N的時鐘端CK1、第二邏輯非門電路74LS04N的信號輸入端和第二2輸入邏輯與門電路74LS08N的信號輸入端A2均連接頻標信號模塊的輸出端，第二邏輯非門電路74LS04N的信號輸出端連接第二2輸入邏輯與門電路74LS08N的信號輸入端B2，第一2輸入邏輯與門電路74LS08N的信號輸出端Y1、第二2輸入邏輯與門電路74LS08N的信號輸出端Y2和第一邊沿型D觸發器74LS175N的輸出端Q1均連接第一3輸入邏輯與門電路74LS11N的信號輸入端；

將BDS衛星信號和頻標信號分別送入第一模糊區脈沖產生電路，在第一3輸入邏輯與門電路74LS11N的信號輸出端獲得BDS衛星信號和頻標信號之間的第一群相位重合點脈沖，第一群相位重合點脈沖作為時間間隔測量模塊中閘門的開門信號；

第二模糊區脈沖產生電路由第二邊沿型D觸發器74LS175N、第三邏輯非門電路74LS04N、第四邏輯非門電路74LS04N、第三2輸入邏輯與門電路74LS08N、第四2輸入邏輯與門電路74LS08N和第二3輸入邏輯與門電路74LS11N組成，第二邊沿型D觸發器74LS175N的信號輸入端D2、第三邏輯非門電路74LS04N的信號輸入端和第三2輸入邏輯與門電路74LS08N的信號輸入端A3均連接本地接收機振蕩器信號的輸出端，第三邏輯非門電路74LS04N的信號輸出端連接第三2輸入邏輯與門電路74LS08N的信號輸入端B3，第二邊沿型D觸發器74LS175N的時鐘端CK2、第四邏輯非門電路74LS04N的信號輸入端和第四2輸入邏輯與門電路74LS08N的信號輸入端A4均連接頻標信號的輸出端，第四邏輯非門電路74LS04N的信號輸出端連接第四2輸入邏輯與門電路74LS08N的信號輸入端B4，第三2輸入邏輯與門電路74LS08N的信號輸出端Y3、第四2輸入邏輯與門電路74LS08N的信號輸出端Y4和第二邊沿型D觸發器74LS175N的輸出端Q2均連接第二3輸入邏輯與門電路74LS11N的信號輸入端；

將本地接收機振蕩器信號和頻標信號分別送入第二模糊區脈沖產生電路，在第二3輸入邏輯與門電路74LS11N的信號輸出端獲得本地接收機振蕩器信號和頻標信號之間的第二群相位重合點脈沖，第二群相位重合點脈沖作為時間間隔測量模塊中閘門的關門信號。