[发明专利]一种通过传输语音信号实现电话授时的装置

说明书

本发明提供了一种通过传输语音信号实现电话授时的装置，发送端时延测量单元从时频基准单元获取10MHz信号、1PPS信号和时码，通过发送与接收时延测量信号测量电话信道时延，完成时延测量后发送时间信息至接收端完成授时，其中时延测量信号和时间信息均通过数模转换变为语音信号进行传输，语音信号通过语音通信模块与电话信道连接。与传统的通过传输字符进行电话授时的装置相比，本发明能够将授时准确度从ms级提高至100μs级。

技术领域

本发明属于电子电路与信号处理领域，涉及一种授时装置。

背景技术

电话网已发展了100多年，仍是目前世界上分布最广泛、应用最普及的通信网，这使得通过电话网传输时间信息的电话授时具有得天独厚的优势和广阔的应用空间。电话授时是一种通过电话网传输时间的有线授时方式，用户通过拨打时间基准机构的授时专用电话获取标准时间，具有申请时间方便快捷，接收设备简单等优势。

无线电授时尤其是卫星授时在授时准确度方面具有很大的优势，然而由于无线信号容易受到遮挡，使其可用性下降，且无线电信号易受到人为干扰，使其在使用安全方面存在风险。因此，电话授时在靶场、坑道、地下工事等军用场合，以及室内、地下室等民用场合电话授时更能突显优势。

传统的电话授时装置通过收发两端传输字符测量信道和传递时间，发送端的微处理器发送字符和时间信息给调制解调器，接收端的微处理器从调制解调器接收字符完成时延测量，接收时间信息解析时码，然而调制解调器在收发字符时会有时间波动，且微处理器对字符的检测精度较低，上述因素影响了电话信道内时延的测量，制约了授时准确度的提高，阻碍了电话授时技术的应用。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种通过传输语音信号实现电话授时的装置，规避了传统电话授时技术影响时延测量的两个缺点，省去了调制解调的应用，通过微处理器在硬件层对数字信号的检测代替在应用层对字符的检测，且采用编码调制技术使时间信息在电话信道内的可靠传输。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种通过传输语音信号实现电话授时的装置，包括发送端的时频基准单元、时延测量单元和时间发送单元，接收端的时延测量单元和时间接收单元，以及两端均包含的模数/数模转换模块和语音通信模块。

所述的时频基准单元供包括10MHz频率信号、1PPS脉冲信号和时码的时频信号；发送端的时延测量单元接收1PPS脉冲信号产生时延测量信号，信号经模数/数模转换模块后产生语音信号，语音信号经语音通信模块传输至电话信道，与接收端的时延测量单元相互配合完成电话信道时延的测量；10MHz频率信号用于计算时延值；发送端的时间发送单元接收时频基准单元的时码和时延测量单元的时延值汇总产生时间信息，再经模数/数模转换模块后产生包含时间信息的语音信号，语音信号通过语音通信模块传输至电话信道，接收端的时间接收单元接收模数/数模转换模块产生的时间信息并解析输出时码和时延值，时延值传输至时延测量单元用于产生1PPS脉冲信号。

所述的时频基准单元包括恒温晶振、北斗定时接收机、频率选择器、秒脉冲选择器、时码选择器和两个锁相环，外部输入的10MHz和恒温晶振产生的10MHz信号分别通过一个锁相环输入频率选择器，频率选择器根据信号输入情况自行切换并优先选择输出外部输入10MHz信号；北斗定时接收机产生1PPS信号和外部输入1PPS信号被送入秒脉冲选择器，秒脉冲选择器根据信号输入情况自行切换并优先选择输出外部输入1PPS信号；北斗定时接收机输出的时码和外部输入时码被送入时码选择器，时码选择器将对两个时码进行解析判断，并优先输出外部输入的时码信号。