[实用新型]长波信号全自动定时接收装置

说明书

本实用新型提供了一种长波信号全自动定时接收装置，ADC电路接收来自FPGA的采样时钟；长波信号经ADC采样后输出数字中频信号，数字中频信号送往FPGA，FPGA输出I/Q支路的BPL信号包络至DSP，DSP将频率控制字信息返回至FPGA；同时，FPGA发送串行时间信息给网口电路，实现网络授时；FPGA通过14位并行数据接口与LCD和LED相连接，矩阵键盘通过串行数据接口分别与FPGA和DSP相连接；FPGA输出本机1PPS信号和TOC信息至人机接口，最终实现BPL接收机的自主定时。本发明能够对长波授时信号进行自主定时，并增加了NTP/PTP网络授时功能，具有精度高、集成度高、可靠性高、可维修性强、使用方便等特点。

技术领域

本发明属于长波授时领域，涉及一种长波信号接收装置。

背景技术

长波信号授时系统BPL是中科院国家授时中心的主要授时手段之一，长波信号覆盖我国整个陆地和近海海域。系统正式运行以来，为我国国民经济诸多行业和部门提供可靠的授时服务，在国民经济和国防建设等领域发挥着极为重要的作用。

在国家自然科学基金等项目课题资助下，国家授时中心历时3年完成了“我国罗兰-C自主授时的研究”，该研究通过在长波信号授时系统建立附加调制信道、增加信息含量，从而做到自主授时和实时广播时号改正数，完善系统定时功能和性能。长波信号自主TOC同步和广播时间编码，实现了长波自主授时(含广播全信息时间编码)，在国际上尚属首创，这也是国际罗兰-C一直期望解决的问题。该研究对保障我国GSM、CDMA等通信网的同步，避免依赖GPS等卫星导航定位授时系统可能造成的技术风险和安全风险有重要意义；研究成果同样可满足我国电力、交通等其他部门的需求，对我国通信网络等的安全运行具有重要意义。

长波授时系统现代化技术改造项目实现了长波授时系统每天24小时连续发播，并且在不影响现有长波用户正常使用的前提下在长波授时信号中加入调制时码信息和时号改正数等，这就使得利用长波授时系统实现自主定时和校频成为可能。目前所知的长波定时接收机主要针对原有长波授时系统，并不具备解调和输出升级后的时码信息和时号改正数的功能，也不具备以长波授时信号作为时间源实现网络授时的功能。因此研究具有长波信号自主定时技术、具有自主授时功能和NTP/PTP网络授时功能的长波接收机有着重要的现实意义和明确的应用背景。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明针对升级后的BPL长波授时系统，提供一种具备数字信号接收功能，利用解调的时码数据实现对长波授时信号进行自主定时的装置，并增加了NTP/PTP网络授时功能。该装置具有在长波授时系统覆盖区内实时提供用户标准时间信息和标准时间信号，接收并显示长波信号发射脉冲调制电文等功能。同时在保证设备功能完整、技术指标的条件下，具有精度高、集成度高、可靠性高、可维修性强、使用方便等特点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：包括ADC电路、基带处理电路和人机接口电路。

所述的基带处理电路包括FPGA和DSP；ADC电路接收来自FPGA的采样时钟；长波信号经ADC采样后输出数字中频信号，数字中频信号通过16位数据线送往FPGA，FPGA和DSP之间通过16位数据线和12位地址线实现交互，FPGA输出I/Q支路的BPL信号包络至DSP，DSP将频率控制字信息返回至FPGA；同时，FPGA发送串行时间信息给网口电路，实现网络授时；FPGA通过14位并行数据接口与LCD和LED相连接，矩阵键盘通过串行数据接口分别与FPGA和DSP相连接；FPGA输出本机1PPS信号和TOC信息至人机接口，最终实现BPL接收机的自主定时。

本发明的有益效果是：用了ADC电路、基带处理电路和人机接口电路构成接收装置。在长波授时系统覆盖区内，实时提供用户标准时间信息，接收并显示长波发射脉冲调制电文，通过千兆以太网接口将时间信息输出至用户实现NTP/PTP授时。长波信号全自动定时接收装置性能如下：

信号电平：30～120dBμv/m；