[实用新型]多路高速脉冲输入时间同步设备

说明书

技术领域

本实用新型属于时间同步授时领域，具体涉及一种多路高速脉冲输入时间同步设备。

背景技术

如今，许多试验研究需要联合多种测量设备，共同搭建测试环境，使各测试设备协调一致地工作。当两个或多个设备一起工作并对时间有精确要求的时候，就需要在它们之间进行同步。同步是在两个或多个设备之间规定一个共同的时间参考。如果这两个或多个设备没有进行同步，无论它们开始的时间多么一致，也会由于不同设备对触发信号的响应时间不一致、设备长时间运行走时误差及设备之间机械结构的差异而产生时间漂移，难以保证各测试设备的时间数据同步。

不同测量设备之间产生时间误差的本质原因就是不同测量设备之间的时间戳并不一致。因此，只需要为不同的测量设备提供同一套时间戳，就可以同步各测量设备。

目前，大部分测试系统的时统采用标准北京时间或UTC时间，为了保证测试设备数据与其它测试系统时间统一，本实用新型利用卫星信号的长期稳定性好、精度高等特点，提供一套基于GPS时间或北斗时间的多路高速脉冲输入时间同步设备，输出每路脉冲输入时刻北京时间，可在全球范围内任何地点任何时间进行精确授时，解决了测试设备分散在不同区域的时间同步问题，也解决了测试设备与其它测试系统的时间同步问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是，利用现有的卫星授时和脉冲同步测量技术，提供了一种多路高速脉冲输入时间同步设备。

本实用新型的技术方案是：

一种多路高速脉冲输入时间同步设备，包括：授时接收机模块、电平转换模块、脉冲分配单元、频率分配单元、信号分配单元、MCU、串口数据合路器、串口服务器，以授时接收机模块提供的秒脉冲PPS信号、10MHz标准方波信号和PPS信号对应的时刻GPS时间或北斗时间为基准，通过脉冲、频率、信号分配单元将各自信号由1路分成四路，经MCU检测控制、数据接收和数据处理，获得各脉冲输入时刻准确时间信息。

所述授时接收机模块可接收GPS/北斗卫星信号，输出标准秒脉冲PPS卫星授时信号、 标准10MHz频率信号和秒脉冲对应的时间信息。

所述电平转换模块主要有两个功能，一方面接收外部输入的不同电平脉冲信号，将其转换成3.3V TTL电平信号，并输出给MCU进行信号采集；另一方面接收授时接收机模块的TTL电平转换成RS232电平，输出给MCU以读取授时接收机模块提供的时间信息。

所述脉冲分配单元将授时接收机模块输出的秒脉冲PPS信号进行脉冲分配，得到四路PPS信号，用于提供整秒时间计时起点。

所述频率分配单元用于将授时接收机模块输出的10MHz标准信号进行频率分配，得到四路10MHz信号，用于记录每路脉冲输入时刻对应的脉冲数。

所述信号分配单元用于将1路RS232信号进行信号分配，得到四路RS232信号，以提供秒脉冲PPS信号对应的GPS时间或北斗时间。

所述MCU是整个设备的核实，采用Cortex M3处理器，负责对脉冲输入信号、秒脉冲PPS信号、10MHz频率信号和授时接收机模块串口输出数据进行检测控制、数据接收、数据处理、数据打包，并输出脉冲输入时刻GPS时间或北斗时间。

所述串口数据合路器采用TI公司生产的16位高速定点型TMS320C5509处理器，将MCU输出的多个单路脉冲输入时刻时间，进行数据接收和打包处理，从一个RS232串口输出多路脉冲输入时刻时间信息。

所述串口服务器将RS232串口数据转换成TCP/IP、ARP、PPP、TELNET、UDP协议平台上的10/100M以太网数据，可连接在Windows、Unix和Linux主机上，方便使用。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型的多路高速脉冲输入时间同步设备采用卫星授时技术和脉冲同步测量技术相结合，利用GNSS秒脉冲精度高、高频率输出稳定等特点，解决了多系统、多设备、多传感器时间同步问题，时间精度优于0.01ms，可广泛应用于各种涉及时间同步的场合；

2、多路高速脉冲输入时间同步设备支持多种不同电平脉冲信号输入，如TTL电平、CMOS电平；

3、多路高速脉冲输入时间同步设备可根据用户需求增加或减少脉冲输入路数；

4、多路高速脉冲输入时间同步设备支持GPS、北斗时间同步，在军工、民用领域均能广泛推广使用；

5、多路高速脉冲输入时间同步设备最高支持1000Hz脉冲输入，可满足大多数系统的应用，如激光雷达、相机；

6、多路高速脉冲输入时间同步设备为1U机箱，方便安装及集成。