擴展模塊連接電平轉(zhuǎn)換電路。
[0010]本系統(tǒng)工作原理:全功能型時間同步系統(tǒng)從功能上可分為北斗/GPS接收機、主控單元、PPS單元、NTP單元、PTP單元、IRIGB(AC)單元、電源單元、前面板單元、天線單元。衛(wèi)星接收天線選用雙系統(tǒng)天線，接收信號通過低噪放處理后經(jīng)過合路器送給功分器，功分器分別將射頻信號送給雙模接收機，板卡中配有分路器，將信號分離為獨立的BD2、GPS信號經(jīng)過低噪放、射頻濾波器、放大和混頻器后，得到低中頻信號，并放大濾波后輸出給數(shù)據(jù)處理模塊；接收機中的數(shù)據(jù)處理模塊對接收到的信號進行處理計算，整理出精確的導航定位信息，經(jīng)過導航解算后輸出時間、位置及速度等信息；主控單元提取時間、位置等信息進行協(xié)議轉(zhuǎn)換以及前期處理，為其他數(shù)據(jù)處理單元提供所需的數(shù)據(jù)信息并輸出RS232信息；PPS單元接收北斗/GPS接收機輸出的1PPS，進行跟蹤、守時等處理，以TTL、485、光口的方式輸出IPPS ;NTP單元和PTP單元主要是將時間、定位等信息轉(zhuǎn)換成這兩種網(wǎng)絡傳輸協(xié)議輸出；IRIGB (AC)單元將時間、定位信息轉(zhuǎn)換成交流交流B碼的方式輸出。
[0011]如圖2、圖3和圖4所不，本系統(tǒng)實現(xiàn)時間同步的工作流程是:
1、天線單元接收衛(wèi)星信號并送給接收機單元進行處理，在接收機單元中信號經(jīng)過射頻與基帶信號處理向外輸出NMEA與IPPS信號。
[0012]2、主控單元對接收到的NMEA、IPPS進行協(xié)議轉(zhuǎn)換，輸出ARM芯片與FPGA芯片需要的輸出格式；直接輸出整機的RS232數(shù)據(jù)；接收B碼單元接收的外部授時數(shù)據(jù)；當接收機單元失去外部時間基準信號，則會啟動守時保持狀態(tài)，這時通過內(nèi)部的始終以及算法仍能保持一定的時間準確度，并輸出時間同步信號和時間信息，當外部時間基準信號恢復后，主控單元自動結束守時保持狀態(tài)，在0.5s內(nèi)切換到外部授時源。
[0013]3、IRIGB (AC)單元一方面通過FPGA芯片接收主控單元發(fā)來的數(shù)據(jù)進行DA轉(zhuǎn)換、程控放大、隔離等處理輸出交流B碼；另一方面接收外界交流B碼授時輸入，進行過零檢測電路、信號調(diào)整電路、AD轉(zhuǎn)換電路，最終經(jīng)過FPGA輸出RS232信號，送回至主控單元。
[0014]4、NTP、PTP單元主要由兩個嵌入式網(wǎng)絡通信模塊組成，與主控單元進行通信，接收主控單元的定位授時數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成NTP、PTP協(xié)議，并通過光電轉(zhuǎn)換模塊實現(xiàn)NTP、PTP的光、電授時。
[0015]5、PPS單元FPGA芯片對接收機輸出的IPPS數(shù)據(jù)進行守時等運算處理，再進行各種電平的轉(zhuǎn)換，最終輸出空節(jié)點、TTL、422、光輸出；
6、前面板接收主控的串口數(shù)據(jù)對機箱前面板的指示燈、開關、顯示屏等進行控制，同時負責各個單元之間的通信；
7、電源單元負責給上述其它單元供電。
[0016]根據(jù)上述說明，結合本領域技術可實現(xiàn)本發(fā)明的方案。
【主權項】
1.一種全功能型時間同步系統(tǒng)，其特征在于:包括北斗/GPS接收機、主控單元、PPS單元、NTP單元、PTP單元、IRIGB單元、電源單元、前面板單元和天線單元；主控單元、PPS單元、NTP單元、PTP單元、IRIGB單元和電源單元均連接到前面板單元；所述的主控單元包括ARM芯片、第二擴展模塊和隔離模塊；PPS單元包括第一擴展模塊和電平轉(zhuǎn)換電路；NTP單元包括ARM芯片、光電轉(zhuǎn)換模塊、第二擴展模塊和隔離模塊；PTP單元包括ARM芯片、光電轉(zhuǎn)換模塊、第二擴展模塊和隔離模塊；IRIGB單元包括FPGA芯片、DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、程控放大電路、時鐘電路、第一擴展模塊、直流差分放大器、第二擴展模塊和隔離模塊；電源單元包括電平轉(zhuǎn)換電路和隔離模塊；其中北斗/GPS接收機分別連接ARM芯片和FPGA芯片，ARM芯片連接光電轉(zhuǎn)換模塊，時鐘電路連接FPGA芯片，F(xiàn)PGA芯片分別連接DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、程控放大電路、第一擴展模塊和直流差分放大器，DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊連接程控放大電路，程控放大電路連接第二擴展模塊，第二擴展模塊連接隔離模塊，第一擴展模塊連接電平轉(zhuǎn)換電路。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種全功能型時間同步系統(tǒng)，其特征在于:所述的時間同步系統(tǒng)工作流程是=ARM芯片輸出時間報文信息和控制信息給FPGA芯片，F(xiàn)PGA芯片接收從主控ARM芯片送來的時間信息，先將時間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成直流B碼的格式，直流B碼在FPGA芯片中通過頻率合成和調(diào)制，生成數(shù)字形式的交流B碼；從外部輸入的交流B碼信號經(jīng)過信號調(diào)整電路，把信號幅度調(diào)整到AD芯片的量程范圍內(nèi)，再經(jīng)AD轉(zhuǎn)換芯片，將模擬交流信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字格式，輸入到FPGA芯片，F(xiàn)PGA芯片解出B碼信號后，再轉(zhuǎn)換成RS232格式送到主控ARM芯片；FPGA芯片對IPPS進行守時、輸出格式轉(zhuǎn)換處理；ARM芯片輸出時間報文信息的RS232格式；網(wǎng)絡輸出板載系統(tǒng)軟件，在系統(tǒng)上電后，輸出板通過Flash裝載系統(tǒng)，該系統(tǒng)包含NTP和PTP協(xié)議軟件，接收到主控ARM芯片輸出的UTC和IPPS信號后，經(jīng)過網(wǎng)絡協(xié)議包裝，經(jīng)過RJ45或光纖模塊輸出。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種全功能型時間同步系統(tǒng),系統(tǒng)包括北斗/GPS接收機、接到前面板的主控、PPS、NTP、PTP、IRIGB、電源和天線單元；主控包括ARM、第二擴展模塊和隔離模塊；PPS包括第一擴展模塊和電平轉(zhuǎn)換電路；NTP包括ARM、光電轉(zhuǎn)換模塊、第二擴展模塊和隔離模塊；PTP單元包括ARM、光電轉(zhuǎn)換模塊、第二擴展模塊和隔離模塊；IRIGB包括FPGA、DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、程控放大電路、時鐘電路、第一擴展模塊、直流差分放大器、第二擴展模塊和隔離模塊；電源包括電平轉(zhuǎn)換電路和隔離模塊；本系統(tǒng)是高精度、全功能授時設備，替代了原有的GPS單系統(tǒng)授時、定位方式，避免了戰(zhàn)時GPS被干擾而無法使用的弊端。
【IPC分類】G04R20-02
【公開號】CN104678754
【申請?zhí)枴緾N201510132950
【發(fā)明人】楊娜, 王云帆
【申請人】天津七六四通信導航技術有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年3月25日