[实用新型]高精度分布式同步时钟系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及微动勘测技术领域，具体涉及一种高精度分布式同步时钟系统。

背景技术

地球表层时刻存在着非地震引起的微弱震动称为微动。研究表明，地壳浅部介质的结构在微动观测中得到反映，可以通过研究地质介质的微弱振动情况，推断地层的构造，形成微动勘测方法。微动勘测方法利用微动观测仪采集接收地表各个方向的来波，通过空间自相关(SPAC)法提取频散曲线，经反演获取S波速度结构的地球物理勘测方法。通过SPAC法对微动信号提取瑞雷波频散曲线时，不仅要求观测台阵为规则的圆形台阵(即如图1所示，各观测仪沿同心圆分布，且至少在圆周上等间隔布置三个观测仪)，而且对数据的采集具有严格的同步要求。

实现台阵中各观测仪对数据采集的高精度同步是微动勘测的关键技术之一。目前，实现台阵中各观测仪同步的主要方法为有线同步，无线通讯同步，高精度石英钟同步三种。而这三种同步方法均存在各自的弊端，如有线同步难以实现远距离同步；无线通讯同步易受环境因素影响；高精度石英钟价格昂贵且预同步时间长，这些弊端都将大大降低勘测的精度，甚至导致无法勘测的后果。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种高精度分布式同步时钟系统，其可以进行多点分布式同步，并具有同步精度高和稳定性好的特点。

为解决上述问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的：

高精度分布式同步时钟系统，主要由GPS接收机模块、稳定性判决模块、恒温晶振模块、倍频器模块、分频器模块、时间间隔测量模块和数模转换调理模块组成；其中GPS接收机模块的时间信息输出端连接观测仪，GPS接收机模块的1PPS信号输出端经稳定性判决模块与时间间隔测量模块的一输入端相连；恒温晶振模块的输出端经倍频器模块连接分频器模块的输入端；分频器模块的输出端分为两路，一路连接观测仪，另一路连接时间间隔测量模块的另一输入端；时间间隔测量模块的输出端连接数模转换调理模块的输入端，数模转换调理模块的输出端与恒温晶振模块的控制端相连。

上述系统中，所述GPS接收机模块还设有定位信息输出端。

上述系统中，所述GPS接收机模块的时间信息输出端和定位信息输出端同时与一液晶显示器相连。

与现有技术相比，本实用新型具有如下特点：

1、精度高、稳定性好，与传统GPS产生的同步时钟相比，具有更高的同步时钟精度，在一台或者多台GPS失效后，能够继续高精度同步的有效时间长。

2、多点分布式同步，为满足数据采集的需要，能够实现远距离和近距离的多个点同时进行同步。

3、定位和时间记录，能够对分布式的各个数据采集点进行准确的时间记录和空间定位，能够更加清楚明了的知道数据的采样时刻，为观测仪的野外布置提供更加明确的空间方位。

附图说明

图1为微动观测台阵示意图。图中，—表示测线，○表示测点，●表示中心测点。

图2为高精度分布式同步时钟系统原理图。

图3为1PPS稳定性判断原理图。

图4为时钟分相时序图。

具体实施方式

一种高精度分布式同步时钟系统，如图2所示，主要由GPS接收机模块、稳定性判决模块、恒温晶振模块、倍频器模块、分频器模块、时间间隔测量模块、数模转换调理模块和液晶显示器组成。其中GPS接收机模块的定位信息输出端与液晶显示器相连，通过解算出的定位信息，能够辅助观测仪的布设，使每个观测仪能够在圆周上等距分布。GPS接收机模块的时间信息输出端连接观测仪，通过解算出的时间信息，能够对观测仪所采集到的数据进行时间标记。GPS接收机模块的1PPS信号输出端经稳定性判决模块与时间间隔测量模块的一输入端相连。为了能够对时间和定位信息进行直观显示，所述GPS接收机模块的时间信息输出端和定位信息输出端还同时与一液晶显示器相连。恒温晶振模块的输出端连接倍频器模块的输入端。倍频器模块的输出端连接分频器模块的输入端。分频器模块的输出端分为两路，一路连接观测仪，另一路连接时间间隔测量模块的另一输入端。时间间隔测量模块的输出端连接数模转换调理模块的输入端，数模转换调理模块的输出端与恒温晶振模块的控制端相连。