[实用新型]北斗/GPS双模授时模块

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种双模卫星授时模块，同时接收北斗一号、GPS卫星信号，特别适用于数字同步网建设、国家信息网络安全、电力的生产调度自动化等领域，属于卫星定位授时领域。

背景技术

高精度时钟源是现代通信和信息安全的保障，其对于国家安全及经济发展的重要性不言而喻，而卫星授时相比其它类的高精度授时方式其性价比最优，所以各国均纷纷投资建设独立的卫星系统。我国目前在很多行业(如：通信、电力等)基本上都是采用GPS作为时钟源，但是由于受到美国的政策影响，如果我们仅通过依靠国外卫星系统作为时钟源，时钟的安全性将无法得到保证，必定存在很大的安全隐患。所以对于精密授时产业而言，充分利用具有我国自主知识产权的北斗一号卫星系统作为我国高精度时钟源，采用北斗/GPS双模授时技术将是我国现在和未来的发展趋势。

实用新型内容

本实用新型所要解决的问题是利用现有的北斗卫星定位系统和GPS定位系统，采用双模射频基带一体化设计技术，使北斗卫星、GPS双系统授时有效融合，来提高系统可靠性和精度，减少对单一导航系统的依赖性。

本实用新型的技术方案如下：

北斗/GPS双模授时模块，由双模接收射频模块、北斗卫星基带模块、GPS模块和电源模块组成，其特征在于：所述双模接收射频模块由功分器、北斗射频模块和本振组成，所述功分器把经天线接收的信号分成GPS信号和北斗卫星信号两路，并分别输送到GPS模块和北斗射频模块，所述的北斗射频模块内包括放大滤波器、第一混频器、带通滤波器、第二混频器和自动增益控制模块，所述本振输出的二个信号送入所述的北斗射频模块；

所述北斗卫星基带模块由FPGA模块和ARM模块组成，所述FPGA模块与所述的ARM模块相串接，所述FPGA模块与所述的北斗射频模块之间通过AD采样模块相连，所述FPGA模块外接有FLASH模块，所述ARM模块带有UART串口；

所述GPS模块输出GPS信息并送入所述的FPGA模块；还包括有晶振，所述晶振的输出信号送入所述的本振，所述FPGA模块输出频率微调控制信号并通过DA模块送入所述的晶振；所述电源模块的电压输出端分别与北斗卫星基带模块、GPS模块以及晶振的电源端相连。

所述的北斗/GPS双模授时模块，其特征在于：所述的功分器、第一、二混频器、带通滤波器、本振以及自动增益控制模块分置在一个屏蔽罩内。

所述的北斗/GPS双模授时模块，其特征在于：北斗/GPS双模授时模块的电路板采用双面布板，其中双模接收射频模块和北斗卫星基带模块安装或贴装在同一侧，GPS模块和电源模块安装或贴装在同一侧。

所述的北斗/GPS双模授时模块，其特征在于：所述双模接收射频模块提供GPS射频信号和经过两次下变频处理后的北斗卫星12.24MHz中频基带信号。

所述的北斗/GPS双模授时模块，其特征在于：所述北斗卫星基带模块处理12.24MHz中频的基带信号，基带信号其采样频率为48.96MHz，ARM处理频率75MHz。

本实用新型的有益效果：

本实用新型采用双模射频基带一体化设计技术，使北斗卫星、GPS双系统授时有效融合，提高了系统可靠性和精度，减少了对单一导航系统的依赖性；本实用新型可输出PPS信号、UTC时等信息，具有开短路检测保护功能，成本低、体积小、重量轻、功耗低、方便嵌入到需要授时的设备内部等优点。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

参见图1，北斗/GPS双模授时模块，由双模接收射频模块、北斗卫星基带模块、GPS模块105和电源模块组成，双模接收射频模块由功分器101、北斗射频模块102和本振103组成，可同时接收北斗一号卫星信号和GPS卫星信号，接收频率分别为北斗一号的2491.75MHz、GPS的1575.42MHz，其中北斗信号经过两次下变频处理：一次下变频后信号频率为881.68MHz，二次下变频后信号频率为12.24MHz，本振103提供两次变频处理需要的两个本地频率，其频率设置由FPGA模块109通过IIS总线设置完成；功分器101把经天线接收的信号分成GPS信号和北斗卫星信号两路，并分别输送到GPS模块105和北斗射频模块102。同时功分器101还具有开短路检测和保护功能。北斗射频模块102内设有依次相串联的放大滤波器、第一混频器、带通滤波器、第二混频器和自动增益控制模块，本振103的二个本振信号分别送入北斗射频模块102，北斗射频模块102输出差分中频信号给AD模块106，差分电平为1VPP，差分的参考电平由AD模块106提供。