[发明专利]一种基于GPS北斗秒脉冲快速时钟锁定系统和方法

说明书

本发明公开了一种基于GPS北斗秒脉冲快速时钟锁定系统和方法，所述系统包括：GPS/北斗接收模块，用于通过天线接收卫星信号，产生秒脉冲，发送给控制模块；本地时钟模块，用于产生本地时钟信号，受控制模块控制，并发送本地时钟信号给控制模块；控制模块，用于进行算法处理，并产生控制信号，通过DAC控制本地时钟模块，控制模块为FPGA或单片机；DAC，用于将控制模块发出的控制信号转换为控制电压控制本地时钟模块。本发明通过简单的算法和结构，实现本地时钟与GPS/北斗秒脉冲的快速锁定，结构简单，成本较低，锁定速度快。

技术领域

本发明涉及一种基于GPS北斗秒脉冲快速时钟锁定系统和方法。

背景技术

GPS/北斗是目前使用非常广泛的定位系统，通过卫星同步时钟可以提供非常稳定的时钟和绝对时间信息，因此在各种行业都有着广泛的应用。

目前，本地时钟同步卫星时钟主要采用的是锁相环的方案。首先获取GPS/北斗产生的1PPS信号，然后通过本地时钟也产生1PPS的时钟信号，利用两个信号的相位误差，通过鉴相器进行鉴相，实现输出信号对输入信号的锁定和跟踪，从而实现时钟同步。但是此方案有锁定时间长，从而导致稳定时间长的不足，并且需要一定的预热时间。

因此，针对这一现状，迫切需要开发一种基于GPS/北斗信号秒脉冲采用对本地时钟信号计数的方法，通过数字计算的方法可以实现时钟的快速同步的系统和方法，以克服当前实际应用中的不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于GPS北斗秒脉冲快速时钟锁定系统和方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于GPS北斗秒脉冲快速时钟锁定系统，所述系统包括：

GPS/北斗接收模块，用于通过天线接收卫星信号，产生秒脉冲，发送给控制模块；

本地时钟模块，用于产生本地时钟信号，受控制模块控制，并发送本地时钟信号给控制模块；

控制模块，用于进行算法处理，并产生控制信号，通过DAC控制本地时钟模块，控制模块为FPGA或单片机；

DAC，用于将控制模块发出的控制信号转换为控制电压控制本地时钟模块。

一种基于GPS北斗秒脉冲快速时钟锁定方法，所述方法包括步骤：

S1，当系统上电之后，将控制模块中设定本地时钟控制电压初始值，通过DAC产生控制电压，控制本地时钟模块产生默认时钟频率；

S2，在秒脉冲的上升沿开始对本地时钟进行计数，在下一个秒脉冲上升沿结束计数，计数个数为F个；

S3，在下一个秒脉冲周期中，进行如下操作：当一个秒脉冲周期本地时钟计数个数F1大于F，将差值F2＝F1-F去查找表中查找对应电压步进值，将产生步进值与当前电压控制值相加，生成新的本地时钟控制电压值，并通过DAC产生控制电压；当一个秒脉冲周期本地时钟计数个数F1小于F，将差值F2＝F-F1去查找表中查找对应电压步进值，将当前电压控制值减去产生步进值，生成新的本地时钟控制电压值，并通过DAC产生控制电压；

S4，重复步骤S2和S3，直到秒脉冲周期中计数个数为F不变。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明装置通过简单的算法和结构，实现本地时钟与GPS/北斗秒脉冲的快速锁定，结构简单，成本较低，锁定速度快。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式