[发明专利]一种用于大功率电磁发射机的GPS时间同步装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种GPS时间同步装置，特别涉及一种用于大功率电磁发射机的GPS时间同步装置，属于通信技术领域。

背景技术

电磁法是通过获取大地介质对射入电磁场的响应，来获得地下地质体或矿体电导率结构信息的方法。由于金属矿通常具有的良好导电性，因此，电磁法勘探是寻找金属矿最为有效的地球物理勘探手段。对于电磁法勘探而言，离不开可靠的电磁勘探仪器装备。而在电磁法勘探仪器的研制中，设计发射机和接收机之间的同步又是其中一项非常关键的技术，因为在实际的野外实验中，接收机和发射机都按照事先设定好的频率表自动进行信号的发射与接收，无需手动操作，所以需要保证发射与接收的同步，因而发射机和接收机需要进行时间的同步。

关于时间同步方式，目前最常用方法是采用GPS进行同步。在发射机和接收机中分别采用相同的GPS芯片，由于GPS同步不受距离及地形影响，并且GPS输出的时间准确度很高，因此采用GPS是一种比较好的同步方式。然而，现有的GPS时间同步装置经常会忽略GPS找星的问题，同时对GPS信号的依赖性都比较强，它们多是在假设GPS信号一定能找到且不会失效的前提下设计。由于GPS卫星信号在空间传播时受到多方面因素影响，会直接造成信号条件不理想。例如，在室内和森林等低信噪下，遮挡、多径和干扰等现象较严重，导致GPS接收芯片接收到的GPS信号功率受到严重的衰弱。GPS芯片其可捕获卫星数量明显减少。当GPS芯片捕获到的卫星数量低于一定值时，GPS芯片就无法准确的获得GPS时间信息。另外GPS芯片易受外界环境的影响，特别是在强电磁环境下其输出的PPS(秒脉冲)会夹杂扰动信号，有可能导致PPS失效，装置不能正常运行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种精度高、稳定、抗干扰的用于大功率电磁发射机的GPS时间同步装置。

为解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

本发明提供一种用于大功率电磁发射机的GPS时间同步装置，包括：GPS接收模块、主控单元；

所述GPS接收模块分别与主控单元通信连接；

所述GPS接收模块捕捉GPS卫星信号，并将GPS卫星信号转换处理，所述GPS接收模块将转换后的数据输出至所述主控单元，所述主控单元解码后得到标准的时间信号传输至上位机显示。

其中较优地，还包括计数单元，所述计数模块与所述主控单元通信连接；

所述计数单元向所述主控单元提供连续的频率信号，所述主控单元对频率信号处理后与GPS模块转换后的数据同步后得到标准的时间信号传输至所述上位机显示。

其中较优地，所述主控单元包括：主控单元包括控制单元和处理单元；

所述控制单元和所述处理单元通过总线通信连接；

所述GPS接收模块将转换后的GPS数据输出至所述处理单元，所述处理单元解调、处理GPS数据后输出标准的时间信号至所述上位机显示；

所述主控单元对所述计数单元输出的频率倍频后进行计数，并将计数信号传输至所述处理单元，所述处理模块将并将计数信号转换成秒脉冲信号，对秒脉冲信号与GPS模块转换后的数据同步后得到标准的时间信号传输至所述上位机显示。

其中较优地，所述控制单元是FPGA和处理单元DSP。

其中较优地，所述处理单元包括：第一URAT模块、GPS解码模块、时间同步模块、第二URAT模块、数据处理模块、外部中断模块；

所述第一URAT模块、所述GPS解码模块、所述时间同步模块、所述第二URAT模块依序通信连接，所述数据处理模块、所述中断模块、所述时间同步模块依序通信连接；

第一URAT模块接收到所述GPS接收模块发送的GPS数据后，转发至所述GPS解码模块，所述GPS解码模块将GPS数据解码成时间、状态信息发送至所述时间同步模块，所述时间同步模块将时间信息、状态信息处理成标准时间通过所述第二URAT模块发送至上位机；

所述数据处理模块接收控制模块或GPRS接收模块传输的计数信息并转化成秒脉冲信号，并将秒脉冲信号传输至所述外部中断模块，所述外部中断模块将秒脉冲信号转换成时间信号传输至所述时间同步模块，所述时间同步模块将时间信号和GPRS接收模块传输的时间信号处理成标准时间通过所述第二URAT模块发送至上位机。

其中较优地，所述控制单元包括：倍频模块、第一计数模块、数据缓存区；

所述倍频模块、所述第一计数模块、所述数据缓存区依序通信连接；