[发明专利]一种基于标准时间脉冲信号的时标信号发生器

说明书

技术领域

本发明涉及时标信号发生器，尤其涉及一种基于标准时间脉冲信号的时标信号发生器。

背景技术

随着导弹,航天技术的不断发展以及现代电子通信领域的进步,在工程和科学领域中对时标信号的应用越来越多,对其精度要求也越来越高。卫星授时能实现发播信号的大面积覆盖，它向用户提供的无线电波是直达波,受大气折射的影响远远小于短波、长波受电离层的影响,精度较高。因此这一技术已成为实现时间同步的最佳方法。GPS已成为目前全世界用户最多的主动式高精度卫星授时手段。

GPS授时基本原理是利用GPS卫星及地面控制系统所具备的高精度原子钟向用户提供高精度的时标信息。但一般的GPS接收机仅能提供1Hz的标准时标脉冲信号（1PPS），不能满足对高精度短时标的需求。

现有的高精度的GPS同步时钟的实现方案，输出的同步采样脉冲频率一般比较单一，不可调整，无法满足大多数工程应用中对同步时钟的频率需求。

发明内容

为了实现对数据的同步采集，发明了一种基于标准时间脉冲信号（GPS1PPS）的频率可调高精度时标信号发生器，该时标信号发生器能够输出频率可调的绝对时间已知的方波脉冲信号，通过通讯接口可以较方便的更改时标信号的频率。

为了达到上述目的，本发明实施例提供一种基于标准时间脉冲信号的时标信号发生器，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。

进一步地，在一实施例中，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。

进一步地，在一实施例中，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。

进一步地，在一实施例中，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。