[实用新型]基于卫星授时的晶振驯服设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种晶振驯服设备，具体地说是一种基于卫星授时的晶振驯服设备。

背景技术

在各种时间同步技术中，卫星授时由于具有覆盖面广、频率基准精度高（可达10^-12~10^-15）、相对成本较低的特点而得到广泛的应用。人们一般通过导航定位接收机提取卫星系统的同步时钟频率，然而卫星距离地面上万公里，导航定位接收机在解调的过程中会注入干扰信号和随机噪声，因此，采用卫星授时虽然具有了跟踪卫星信号的长期稳定度，但却增加了短期的相位抖动。相反，诸如电压控制式晶体振荡器（VCXO）和恒温控制式晶体振荡器（OCXO）等具有短期稳定度好的优点，但这些晶体振荡器却存在着老化的固有缺陷，而且长期稳定性能差。

实用新型内容

本实用新型的目的就是提供一种基于卫星授时的晶振驯服设备，以解决本地晶体振荡器因老化导致时钟准确度下降以及长期稳定性能差的问题。

本实用新型是这样实现的：一种基于卫星授时的晶振驯服设备，包括：

导航定位接收机，与有效性判断模块相接，用于接收卫星系统的标准秒脉冲信号并将其传输给有效性判断模块；

有效性判断模块，分别与所述导航定位接收机、数字鉴相器和老化补偿模块相接，用于判断导航定位接收机所传输的标准秒脉冲信号是否有效，有效的标准秒脉冲信号传输给数字鉴相器，无效的标准秒脉冲信号发送给老化补偿模块；

数字鉴相器，分别与所述有效性判断模块、滤波器、分频器和延时器相接，用于接收标准秒脉冲信号和由延时器传输的晶振秒脉冲信号，并对接收到的两个秒脉冲信号进行相位差比较以得到时钟差信号，之后将时钟差信号输出给滤波器，同时在时钟差信号稳定时控制分频器输出晶振秒脉冲信号；

滤波器，分别与所述数字鉴相器和老化补偿模块相接，用于滤除时钟差信号中的噪声，并将滤除噪声后的时钟差信号输出给老化补偿模块；

老化补偿模块，分别与所述有效性判断模块、所述滤波器和比例积分控制器相接，用于补偿压控振荡器的老化误差，并将老化补偿后的时钟差信号输出给比例积分控制器，并在接收到无效的标准秒脉冲信号时，提取守时信号输出给比例积分控制器；

比例积分控制器，分别与所述老化补偿模块和数模转换器相接，用于对滤除噪声和老化补偿后的时钟差信号进行平滑滤波，之后将时钟差信号转换成数字调节量输出给数模转换器；

数模转换器，分别与所述比例积分控制器和压控振荡器相接，用于对转换成数字调节量的时钟差数字信号进行数模转换后输出给压控振荡器；

压控振荡器，分别与所述数模转换器、分频器和倍频器相接，用于在时钟差模拟信号的控制下向分频器和倍频器输出额定频率的脉冲信号；

分频器，分别与所述数字鉴相器、所述压控振荡器和延时器相接，用于将由压控振荡器输出的额定频率的脉冲信号分频为晶振秒脉冲信号，并在数字鉴相器的控制下向延时器输出晶振秒脉冲信号；

延时器，分别与所述分频器和所述数字鉴相器相接，用于对晶振秒脉冲信号进行延时处理后输出给数字鉴相器，并同时输出晶振秒脉冲信号在延时调整后的时钟信号；

倍频器，与所述压控振荡器相接，用于对压控振荡器输出的额定频率的脉冲信号进行增频，以供相应设备使用；以及

电源模块，与上述各部分相接，提供各部分所需的工作电压。

所述导航定位接收机为GPS接收机或北斗卫星接收机。

由压控振荡器输出的额定频率的脉冲信号为10MHz的脉冲信号。

本实用新型使本地压控振荡器的频率与卫星系统上的星载铯或铷原子频率标准相一致，这样，通过卫星秒脉冲信号驯服压控振荡器得到的1pps信号就兼具了卫星秒脉冲信号的准确度和本地压控振荡器的稳定度。同时通过老化补偿模块补偿因压控振荡器的老化而导致的误差，从而可解决因本地压控振荡器老化而导致的时钟准确度下降的问题，实现短期和长期都具有高稳定度、高精度的频率基准和时间同步标准源。本实用新型精度高（可达ns级）、成本低、稳定性好、寿命长，能更好地应用于生产生活。

附图说明

图1是本实用新型的电路结构框图。

具体实施方式