[发明专利]一种基于标准时间脉冲信号的时标信号发生器

权利要求书

1.一种基于标准时间脉冲信号的时标信号发生器，其特征在于，所述时标信号发生器包括：

晶振模块，用于产生所述时标信号发生器的时钟信号；

第一串口，用于接收外部输入的时标频率配置命令；

GPS模块，用于接收连接的外部GPS天线的载波信号，生成GPS秒脉冲信号和输出GPS定位和时间数据；

通讯与存储控制模块，连接于所述第一串口，用于根据所述时标频率配置命令生成时标信号频率值，并控制所述时标信号频率值的存储与发送；

分频功能模块组，用于根据所述时标频率配置命令对所述时钟信号进行分频，生成时标信号；

相位检测与控制功能模块组，用于检测所述GPS秒脉冲信号与反馈的时标信号的相位差，并根据所述相位差产生控制信号，对所述分频功能模块组进行控制，将所述GPS秒脉冲信号与所述时标信号进行对准。

2.根据权利要求1所述的基于标准时间脉冲信号的时标信号发生器，其特征在于，所述时标信号发生器还包括：

第二串口，连接于所述GPS模块，用于将所述GPS模块产生的GPS时间与定位数据发送至上位计算机。

3.根据权利要求1所述的基于标准时间脉冲信号的时标信号发生器，其特征在于，所述时标信号发生器还包括：

Flash芯片，连接于所述通讯与存储控制模块，用于存储所述时标信号频率值。

4.根据权利要求1所述的基于标准时间脉冲信号的时标信号发生器，其特征在于，所述分频功能模块组包括：

秒脉冲系统时钟计数器，连接于所述晶振模块和所述GPS模块，用于对所述GPS秒脉冲信号进行计数，生成秒脉冲时钟计数值；

滤波器，连接于所述晶振模块和秒脉冲系统时钟计数器，用于对所述秒脉冲系统时钟计数器生成的秒脉冲时钟计数值进行滤波；

除法器，连接于所述滤波器、秒脉冲系统时钟计数器和通讯与存储控制模块，用于利用所述秒脉冲时钟计数值除以所述时标信号频率值，生成商数和余数。

5.根据权利要求4所述的基于标准时间脉冲信号的时标信号发生器，其特征在于，所述相位检测与控制模块包括：

第一上升沿检测器，连接所述晶振模块和GPS模块，用于检测所述GPS秒脉冲信号的上升沿，生成GPS秒脉冲上升沿信号；

第二上升沿检测器，连接所述晶振模块和反馈的时标信号，用于检测所述反馈的时标信号的上升沿，生成时标上升沿信号；

下降沿检测器，连接所述晶振模块和反馈的时标信号，用于检测所述反馈的时标信号的下降沿，生成时标下降沿信号；

第一计数器，连接所述晶振模块、第一上升沿检测器以及第二上升沿检测器，在所述GPS秒脉冲上升沿信号为高电平时复位，从0累计时钟数，在所述时标上升沿信号为高电平时停止，输出GPS秒脉冲上升沿至时标信号上升沿的时钟计数值；

第二计数器，连接所述晶振模块、第一上升沿检测器以及下降沿检测器，在所述GPS秒脉冲上升沿信号为高电平时复位，从0累计时钟数，在所述时标下降沿信号为高电平时停止，输出GPS秒脉冲上升沿至时标信号下降沿的时钟计数值；

第一相位判别器，连接所述除法器、晶振模块、第一计数器以及第二上升沿检测器，用于在所述时标上升沿信号出现上升沿后，将所述GPS秒脉冲上升沿至时标信号上升沿的时钟计数值与所述商数进行比较运算，判断所述时标信号上升沿与所述GPS秒脉冲信号上升沿的相位关系，输出时标上升沿失准信号；

第二相位判别器，连接所述除法器、晶振模块、第二计数器以及下降沿检测器，用于在所述时标上升沿信号出现下降沿后，将所述GPS秒脉冲上升沿至时标信号下降沿的时钟计数值与所述商数进行比较运算，判断所述时标信号下降沿与所述GPS秒脉冲信号上升沿的相位关系，输出时标下降沿失准信号；

或运算器，连接于所述第一相位判别器和第二相位判别器，对所述时标上升沿失准信号与所述时标下降沿失准信号进行或运算，生成时标相位失准信号；

与运算器，连接于所述第一上升沿检测器和或运算器，对所述GPS秒脉冲上升沿信号和所述时标相位失准信号进行与运算，生成分频计数器复位信号。