[实用新型]一种GPS授时装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及GPS授时技术，尤其是涉及一种GPS授时装置。

背景技术

GPS是英文Global Positioning System(全球定位系统)的简称，GPS授时由于具有精度高，稳定性好，覆盖范围广等优点已广泛应用于导航、大地测量、时间同步、电力等领域，其基本原理是利用GPS卫星及地面控制系统所具备的高精度原子钟向用户提供高精度的时信息，能够达到us级时间精度。但一般的GPS接收机仅能提供步长为1Hz的标准时间同步信号，不能满足用户对高精度的大步长(>1Hz)的时间同步信号的需求。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题，提供了一种采用电路提高GPS授时精度的装置。

为达到上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种GPS授时装置，包括一个石英晶体振荡器、一个GPS接收芯片、以及一个数字信号处理单元；石英晶体振荡器和GPS接收芯片分别与数字信号处理单元连接，所述石英晶体振荡器输出10MHz的参考频率到数字信号处理单元，所述GPS接收芯片输出1Hz的标准时间同步信号到数字信号处理单元。

而且，所述数字信号处理单元包括一个分频器、一个频率校准电路、一个时差校准电路和两个倍频器电路，两个倍频器电路分别记为倍频器1和倍频器2；石英晶体振荡器分别连接分频器和频率校准电路，GPS接收芯片分别连接频率校准电路和倍频器2，分频器分别连接频率校准电路和时差校准电路，频率校准电路分别连接倍频器1和倍频器2，时差校准电路连接倍频器1。

而且，所述数字信号处理单元中，

所述分频器接收石英晶体振荡器提供的10MHz参考频率，输出1Hz时间同步信号给频率校准电路，在卫星失锁状态输出1Hz时间同步信号到时差校准电路；

所述频率校准电路同时接收石英晶体振荡器提供的10MHz参考频率和GPS接收芯片提供的标准1Hz时间同步信号以及由分频器电路提供的1Hz时间同步信号，输出石英晶体振荡器的10MHz校准频率f_{x_jz}到倍频器1和2；

所述时差校准电路，在卫星失锁状态接收分频器电路提供的1Hz时间同步信号，输出1Hz时间同步信号的校准值1Hz_jz到倍频器1；

所述倍频器1，在卫星锁定状态屏蔽，在卫星失锁状态同时接收频率校准电路提供的石英晶体振荡器的10MHz校准频率f_{x_jz}和时差校准电路提供的1Hz时间同步信号的校准值1Hz_jz，输出大步长的时间同步信号；

所述倍频器2，在卫星失锁状态屏蔽，在卫星锁定状态同时接收频率校准电路提供的石英晶体振荡器的10MHz校准频率f_{x_jz}和GPS接收芯片提供的标准1Hz时间同步信号，输出大步长的时间同步信号。

因此，本实用新型具有如下优点：1.设计合理，结构简单且完全实用；2.采用该电路装置能提高GPS授时的精度。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的GPS授时装置的电路框图；

图2是本实用新型实施例中的数字信号处理单元的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本实用新型技术方案作进一步详细的描述。

参见图1，实施例所提供一种高精度的GPS授时装置，包括一个石英晶体振荡器，一个GPS接收芯片，以及一个数字信号处理单元；石英晶体振荡器和GPS接收芯片分别接入数字信号处理单元，所述石英晶体振荡器为数字信号处理单元提供10MHz的参考频率，所述GPS接收芯片为数字信号处理单元提供1Hz的标准时间同步信号。本实用新型中的数字信号处理单元接收石英晶体振荡器提供的10MHz参考频率，以及GPS接收芯片提供的标准1Hz时间同步信号，输出高精度、大步长的时间同步信号。具体实施时，石英晶体振荡器、GPS接收芯片和数字信号处理单元可采用市场上出售的电子器件，例如GPS接收芯片为摩托罗拉M12T–OEM板，石英晶体振荡器采用型号为EMXO-380-385的芯片，数字信号处理单元采用的型号为Xilinx-SpartanIIE的器件。