[发明专利]一种动态高精度时间同步装置及其同步方法

权利要求书

1.一种动态高精度时间同步装置，其特征在于，包括：时差实时测量模块（11）、时差解算模块（12）、控制模块（13）、时频调控模块（14）、脉冲分配模块（15）和频率分配模块（16）；

所述时差实时测量模块（11）的第一时钟输入端连接至接收机模块（2）的输出端，第二时钟输入端连接至脉冲分配模块（15）的时钟输出端，第三时钟输入端连接至频率分配模块（16）的时钟输出端，所述时差实时测量模块（11）用于实时测量并输出所述接收机模块（2）的输出时间信号与所述脉冲分配模块（15）输出的本地时钟信号之间的实时时差测量数据，并根据参考时钟校准接收机引入的时延误差；

所述时差解算模块（12）的输入端连接至所述接收机模块（2）的数据输出端，用于对所述接收机模块（2）的实时观测数据进行解算，消除导航系统到接收机之间的时延变化，并输出接收机相对于导航系统的实时时差解算数据；

所述控制模块（13）的第一输入端连接至所述时差解算模块（12）的输出端，所述控制模块（13）的第二输入端连接至所述时差实时测量模块（11）的输出端，所述控制模块（13）用于根据实时时差测量数据和高精度动态实时时差解算数据输出用于控制时间同步的控制信号；

所述时频调控模块（14）的输入端连接至所述控制模块（13）的输出端，用于根据所述控制信号调整时间信号的相位和频率信号的频率并分别输出相位调控信号和频率调控信号；

所述脉冲分配模块（15）的输入端连接至所述时频调控模块（14）的第一输出端，用于根据所述相位调控信号对本地时钟信号进行时间信号秒脉冲的多路放大；

所述频率分配模块（16）的输入端连接至所述时频调控模块（14）的第二输出端，用于根据所述频率调控信号对本地时钟信号进行低噪声放大，并输出时钟信号作为所述时差实时测量模块（11）的所述参考时钟；

所述时差实时测量模块（11）包括：时间间隔提取电路（111）、时钟计数器（112）和精细内插器（113）；

所述时间间隔提取电路（111）的第一输入端用于接收被测时间间隔，第二输入端用于接收本地时钟信号，所述时间间隔提取电路（111）用于提取被测时间间隔的触发信号的沿信息，并产生固定脉宽的脉冲信号；

所述时钟计数器（112）的第一输入端连接至所述时间间隔提取电路（111）的第一输出端，第二输入端用于连接本地时钟信号，所述时钟计数器（112）用于测量时间间隔中大于整数周期部分的时间间隔；

所述精细内插器（113）的第一输入端连接至所述时间间隔提取电路（111）的第一输出端，第二输入端用于连接本地时钟信号，所述精细内插器（113）用于测量所述时间间隔中小于等于整数周期的小数部分时间间隔。

2.如权利要求1所述的时间同步装置，其特征在于，所述时差实时测量模块（11）还包括：编码器（114）和数据存储单元（115）；

所述编码器（114）的输入端连接至所述精细内插器（113）的输出端和所述时钟计数器（112）的输出端，所述编码器（114）用于对测量的时间间隔进行编码并产生自然二进制码；

所述数据存储单元（115）用于存储所述测量的时间间隔的二进制码。

3.如权利要求1所述的时间同步装置，其特征在于，所述时差解算模块（12）包括：依次连接的预处理单元（121）、有效改正单元（122）和时差估算单元（123）；

所述预处理单元（121）用于对实时观测数据进行预处理，剔除或修复跳变数据；

所述有效改正单元（122）用于对预处理后的观测数据中的系统误差进行有效改正以消除或削弱误差对时差解算的影响；

所述时差估算单元（123）用于通过建立动态实时时差参数估计模型，并对动态实时时差参数进行估计，获得可靠的接收机时差值。

4.如权利要求1-3任一项所述的时间同步装置，其特征在于，所述时频调控模块（14）包括：精密相位补偿单元和频率微调单元，所述精密相位补偿单元用于根据时间信号改正量调控锁相环参考时钟信号的相位，实现精确调整时间信号的相位；所述频率微调单元用于根据频率信号改正量控制锁相环频率信号的频率，实现精确调整频率信号的频率。