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分解北斗卫星同步时钟的工作原理

点击次数:786 发布时间:2015-05-04
   北斗卫星同步时钟采用全模块化结构设计,不仅实现了板卡全兼容,还提供了丰富的信号接口资源和开放式特殊接口设计平台,具备优异的兼容能力。采用全模块化和高可靠性的冗余设计,为用户提供了多种可选择的功能模块,通过灵活多样的配置解决各种用户需求,可广泛应用于国防科研、通讯、电力、交通、广电和计算机网络时间同步等领域。北斗卫星同步时钟的工作原理:
  北斗卫星同步时钟利用RS232接口接收GPS卫星传来的信号,然后经主CPU中央处理单元的规约转换、当地时间转换成满足各种要求的接口标(RS232/RS422/RS485等)和时间编码输出(IRIG_B码,ASCII码等)。GPS卫星时钟同步系统一般由GPS卫星信号接收部分、CPU部分、输出或扩展部分、电源部分、人机交互模块部分组成。
  北斗卫星同步时钟系统主要有同步脉冲输出、串行时间信息输出和IRIG-B码输出三种对时方式。脉冲同步输出方式,即同步时钟每隔一定的时间间隔输出一个的同步脉冲。被授时装置在接收到同步脉冲后进行对时,消除装置内部时钟的走时误差。脉冲同步的缺点是无法直接提供时间信息,被授时装置如果时间源就出错,会一直错误走下去。串行同步输出方式,是将时刻信息以串行数据流的方式输出。各种被授时装置接收每秒一次的串行时间信息获得时间同步,在未接收到广播对时令的这段时间间隔内,装置时钟存在自身走时误差问题,使用串行方式对时比脉冲对时方式复杂,另外在接收过程中,信息处理耗费的时间也会影响对时精度,所以主要用于给事件加上时间标记,如果要提高对时精度,现场应用时还需要再给出秒对时脉冲信号。利用1PPS(秒脉冲)信号的上升沿来实现外部时钟与GPS时钟的同步以及将同步误差抑制在满足系统精度要求范围之内。
  IRIG-B码输出方式,IRIG组织发布的用于各系统时间同步的时间码标准,其中应用广泛的是IRIG-B版本,简称B码。B码以BCD码方式输出,每秒输出一次,内含100个脉冲,输出的时间信息为:秒、分、时,日期顺序排列。B码信号一般有(TTL)电平方式、RS422电平方式、RS232电平方式、调制信号(AM)四种形式。脉冲对时和串行口对时各有优缺点,前者精度高但是无法直接提供时间信息;而后者对时精度比较低,尤其是多小室模式或者监控系统中有多个管理机、多个子系统的时候时间精度受串口通信时延的影响尤为突出。B码对时兼顾了两者的优点,是一种精度很高并且又含有标准的时间信息的对时方式,当变电站的智能设备采用B码对时,就不再需要现场总线的通信报文对时,也不再需要GPS输出大量脉冲接点信号。按技术规范规定凡新投运的需授时变电站自动化系统间隔层设备,原则上应采用IRIG-B码(DC)时钟同步信号。
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