[发明专利]高精度授时授频授相统一系统及其设计方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种高精度授时授频授相统一系统及其设计方法，属于时间同步系统、子母钟系统技术领域。

背景技术

目前，常见的时间同步系统、子母钟系统中，单纯的进行了授时服务，一般提供的诸如PPS（秒脉冲）、串行时间报文、B码授时等编码形式，可是在有些场合我们不仅有授时的需要，也有标准频率及相位的需求，在这些场合，单一的时间同步系统、或者子母钟字体无法满足客户需要，可是传统BITS（大楼综合定时供给系统（BITS））系统价格昂贵，且接口数量众多，不适宜在小型机房等场所使用。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术存在的不足之处，提供一种设计合理，在时间同步系统中，在提供授时的同时，提供可选的频率信号输出，且输出的频率信号相位可调的高精度授时授频授相统一系统及其设计方法。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

高精度授时授频授相统一系统，其特殊之处在于包括GPS模块1、外部时钟源模块2，GPS模块1及外部时钟源模块2均与可编程逻辑器件3通讯连接，可编程逻辑器件3与中央处理器CPU4及时间输出接口单元5通讯连接。

上述高精度授时授频授相统一系统的设计方法，其特殊之处在于包括以下步骤：

1、中央处理器CPU4查看GPS模块1及外部时钟源模块2是否有效 ；如果有效则进行步骤2，如果无效则等待。

2、可编程逻辑器件3获取GPS模块1时间及外部时钟源模块2时间；

3、可编程逻辑器件3通过时间源获得标准时间，通过时间输出接口单元5输出PPS或/和串行时间报文或/和B码等授时码，提供授时功能给客户。 

4、可编程逻辑器件3从GPS模块1或者外部时钟源模块2的PPS锁定出稳定的基准频率信号，基准频率为100Hz；

5、可编程逻辑器件3对基准稳定频率信号进行倍频；

6、可编程逻辑器件3对步骤5所产生的倍频信号进行可编程分频；

7、可编程逻辑器件3对步骤6产生的分频信号进行可编程相位补偿、调整，相位调整范围为45°-315°，且以45°为调整单位，对相位调整后的频率信号输出。 

本发明高精度授时授频授相统一系统，在现有的时间同步系统、子母钟系统中，在提供授时的同时，提供可选的频率信号输出，且输出的频率信号相位可调，可以锁定上一级频率信号的频率和相位，给用户提供多种接口形式可选的频率信号，用以弥补上述所述的需求，具有广阔应用前景。

附图说明

图1：本发明的高精度授时授频授相统一系统的结构框图。

具体实施方式

以下参考附图给出本发明的具体实施方式，用来对本发明做进一步的说明。

实施例1

本实施例的高精度授时授频授相统一系统，包括GPS模块1、外部时钟源模块2，GPS模块1及外部时钟源模块2均与可编程逻辑器件3通讯连接，可编程逻辑器件3与中央处理器CPU4及时间输出接口单元5通讯连接。

上述高精度授时授频授相统一系统的设计方法，包括以下步骤：

1、中央处理器CPU4查看GPS模块1及外部时钟源模块2是否有效 ；如果有效则进行步骤2，如果无效则等待。

2、可编程逻辑器件3获取GPS模块1时间及外部时钟源模块2时间；

3、可编程逻辑器件3通过时间源获得标准时间，通过时间输出接口单元5输出PPS或/和串行时间报文或/和B码等授时码，提供授时功能给客户。 

4、可编程逻辑器件3从GPS模块1或者外部时钟源模块2的PPS锁定出稳定的基准频率信号，基准频率为100Hz；

5、可编程逻辑器件3对基准稳定频率信号进行倍频；

6、可编程逻辑器件3对步骤5所产生的倍频信号进行可编程分频；

7、可编程逻辑器件3对步骤6产生的分频信号进行可编程相位补偿、调整，相位调整范围为45°-315°，且以45°为调整单位，对相位调整后的频率信号输出。 

本发明的技术方案能够达到的有益技术效果：

1、大大提高现有的时间同步系统、子母钟系统的应用范围。

2、在不增加硬件成本的前提下，满足多种不同需要。

3、输出信号灵活多变，接口电平可选。

4、利用时间同步系统、子母钟系统获得稳定频率输出，作为其他设备的参考时钟。极大的缩减小型机房内的设备种类和数量，节省运营维护的成本。