【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤地基授时，具体涉及一种光纤地基授时系统及时间频率同步的方法。
技术介绍
1、随着科学技术的不断发展，各种设备和技术均需要以高精度的时间和频率为基础。例如，智能化交通系统的建立和数字化地球的实现均需要以高精度的时间和频率为基础，现代战争的各种监测和武器发射等也需要以高精度的时间和频率为基础。目前，应用最为广泛的均为基于卫星导航系统的授时系统，即采用无线网络传播信号，容易受到外界干扰而不能使用(如人为的电磁波干扰)，也容易受天气或气候的影响。并且，只能在露天场所采用信号，如果卫星信号被障碍物遮挡就不能使用。显然，现有技术基于卫星的高精度授时系统存在着易受干扰、易受天气或气候的影响和只能在露天场所采用信号等问题。故提供一种光纤地基授时系统及时间频率同步的方法，使其解决以上问题
技术实现思路
1、本专利技术解决技术问题采用的技术方案是：一种光纤地基授时系统，其系统包括：电源转换单元、天线单元、射频单元、授时单元、本地时钟单元和显示控制单元，所述授时单元包括信号处理模块、数据处理模块和授时时标合成模块，所述授时单元用于接收光纤限号，进行时间同步，所述射频单元将来自天线单元的经低噪声放大的rnss信号，经下变频及放大，agc控制后，为信号处理模块提供满足一定信噪比和幅度要求的中频信号。
2、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述电源转换单元用于为系统提供电源，系统外部采用220v交流电输入，内部使用的电源包括12v和5v直流电源。
3、作为本专利技术的
4、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述本地时钟单元具备时钟选择电路，采用内部时钟或者外部参考时钟输入，进而确保高精度稳定的本地时间基准。
5、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述信号处理模块用于负责基带信号处理，完成导航信号的采样、捕获、跟踪、导航电文解调、原始观测量计算任务。
6、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述数据处理模块用于负责从信号处理模块读取原始观测量和电文信息，完成导航电文解析、卫星轨道数据平滑滤波、卫星位置计算、伪距计算、定位解算、各种时钟误差补偿、时间信息串口输出、响应用户控制指令功能。
7、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述时标合成模块用于计算本地时间与系统时间的钟差，在增加了数字滤波和容错设计后，实现精确的同步时标生成，可以输出与协调世界时utc时间同步精度优于50ns的秒脉冲，并按照一定格式将时间信息通过串行口输出。
8、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述数据处理模块包括导航电文解析模块、原始观测量提取模块、定位解算模块以及授时模块，所述导航电文解析模块通过信号处理模块将解调的导航电文存储在寄存器中，当接收到一个子帧数据后即触发导航电文读取中断，在导航电文解析处理函数中对电文数据进行分析。
9、作为本专利技术的一种优选技术方案，所述原始观测量提取模块为接收卫星信号，在fpga中观测量准备好时，触发dsp外部中断，触发原始观测量提取函数，所述定位解算模块可根据导航电文解析数据中解析的星历信息，调用相关的误差补偿处理模块，对电离层、对流层、地球自转各种误差进行相应的计算，对伪距进行补偿，然后采用最小二乘法或者kalman滤波法进行定位解算，所述授时模块用于根据存储的配置或接收串口数据处理模块解析的控制配置指令，根据配置指令实现卫星信号的接收，并根据本地位置是否已知配置授时工作模式。
10、一种光纤地基授时系统的时间频率同步的方法，包括以下步骤：
11、步骤一：首先将时间信息和位置信息通过显控单元进行显示，同时输出同步时标信号，并且通过外部数据接口将时间报文数据传输给主控机，同时通过显控单元或者通过数据接口来配置授时接收机工作参数；
12、步骤二：系统可完成各个功能模块的自检，如果出现异常则给出相应的状态提示，如果各模块均检测正常则待时钟单元正常输出参考秒脉冲，信号接收单元开始搜索并捕获卫星信号；
13、步骤三：授时接收机的天线接收导航卫星发播的射频信号，将接收到的微弱卫星信号送到前置滤波器进行滤波处理，然后将信号经低噪声放大器放大，射频单元通过二次下变频的方式将信号变换成中频信号，送给信号处理模块进行信号解调；
14、步骤三：信号处理模块中的a/d转换器将射频单元送来的中频信号进行采样量化，转换为数字中频，并完成对卫星信号的伪码捕获跟踪和数据解扩解调操作，然后将解码后的导航电文和计算出的观测量送到数据处理模块；
15、步骤四：通过数据处理模块完成相关的伪距计算、定位解算、各种时间误差补偿后得到本地钟差测量值，得到未调整秒脉冲偏差，并通过串口输出时间信息，时标合成模块通过秒脉冲偏差和本地时钟单元同步秒脉冲，实现时间同步。
16、本专利技术具有以下优点：本专利技术的授时系统，时间同步的时频信号和参考频率信号精度均满足伪卫星子系统指标要求，同时提高了授时系统的可靠性，且不存在信号中断问题，保证了长期的高精度时间基准，提高授时秒脉冲精度，实现时间同步，具有很好的实用性，可以为后续正式推广应用进行技术储备。
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1.一种光纤地基授时系统，其特征在于，系统包括：电源转换单元、天线单元、射频单元、授时单元、本地时钟单元和显示控制单元，所述授时单元包括信号处理模块、数据处理模块和授时时标合成模块，所述授时单元用于接收光纤限号，进行时间同步，所述射频单元将来自天线单元的经低噪声放大的RNSS信号，经下变频及放大，AGC控制后，为信号处理模块提供满足一定信噪比和幅度要求的中频信号。
2.如权利要求1所述的一种光纤地基授时系统，其特征在于，所述电源转换单元用于为系统提供电源，系统外部采用220V交流电输入，内部使用的电源包括12V和5V直流电源。
3.如权利要求1所述的一种光纤地基授时系统，其特征在于，所述天线单元用于接收已配置完成的卫星信号，在射频单元中经低噪放大以后，再由经光纤电缆进入相应接收射频通道，完成信号的下变频及中放处理。
4.如权利要求1所述的一种光纤地基授时系统，其特征在于，所述本地时钟单元具备时钟选择电路，采用内部时钟或者外部参考时钟输入，进而确保高精度稳定的本地时间基准。
5.如权利要求1所述的一种光纤地基授时系统，其特征在于，所述
6.如权利要求1所述的一种光纤地基授时系统，其特征在于，所述数据处理模块用于负责从信号处理模块读取原始观测量和电文信息，完成导航电文解析、卫星轨道数据平滑滤波、卫星位置计算、伪距计算、定位解算、各种时钟误差补偿、时间信息串口输出、响应用户控制指令功能。
7.如权利要求1所述的一种光纤地基授时系统，其特征在于，所述时标合成模块用于计算本地时间与系统时间的钟差，在增加了数字滤波和容错设计后，实现精确的同步时标生成，可以输出与协调世界时UTC时间同步精度优于50ns的秒脉冲，并按照一定格式将时间信息通过串行口输出。
8.如权利要求1所述的一种光纤地基授时系统，其特征在于，所述数据处理模块包括导航电文解析模块、原始观测量提取模块、定位解算模块以及授时模块，所述导航电文解析模块通过信号处理模块将解调的导航电文存储在寄存器中，当接收到一个子帧数据后即触发导航电文读取中断，在导航电文解析处理函数中对电文数据进行分析。
9.如权利要求1所述的一种光纤地基授时系统，其特征在于，所述原始观测量提取模块为接收卫星信号，在FPGA中观测量准备好时，触发DSP外部中断，触发原始观测量提取函数，所述定位解算模块可根据导航电文解析数据中解析的星历信息，调用相关的误差补偿处理模块，对电离层、对流层、地球自转各种误差进行相应的计算，对伪距进行补偿，然后采用最小二乘法或者Kalman滤波法进行定位解算，所述授时模块用于根据存储的配置或接收串口数据处理模块解析的控制配置指令，根据配置指令实现卫星信号的接收，并根据本地位置是否已知配置授时工作模式。
10.一种光纤地基授时系统的时间频率同步的方法，其特征在于，应用于上述权利要求1-9任一项所述的系统，所述方法包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种光纤地基授时系统，其特征在于，系统包括：电源转换单元、天线单元、射频单元、授时单元、本地时钟单元和显示控制单元，所述授时单元包括信号处理模块、数据处理模块和授时时标合成模块，所述授时单元用于接收光纤限号，进行时间同步，所述射频单元将来自天线单元的经低噪声放大的rnss信号，经下变频及放大，agc控制后，为信号处理模块提供满足一定信噪比和幅度要求的中频信号。
2.如权利要求1所述的一种光纤地基授时系统，其特征在于，所述电源转换单元用于为系统提供电源，系统外部采用220v交流电输入，内部使用的电源包括12v和5v直流电源。
3.如权利要求1所述的一种光纤地基授时系统，其特征在于，所述天线单元用于接收已配置完成的卫星信号，在射频单元中经低噪放大以后，再由经光纤电缆进入相应接收射频通道，完成信号的下变频及中放处理。
4.如权利要求1所述的一种光纤地基授时系统，其特征在于，所述本地时钟单元具备时钟选择电路，采用内部时钟或者外部参考时钟输入，进而确保高精度稳定的本地时间基准。
5.如权利要求1所述的一种光纤地基授时系统，其特征在于，所述信号处理模块用于负责基带信号处理，完成导航信号的采样、捕获、跟踪、导航电文解调、原始观测量计算任务。
6.如权利要求1所述的一种光纤地基授时系统，其特征在于，所述数据处理模块用于负责从信号处理模块读取原始观测量和电文信息，完成导航电文解析、卫星轨道数据平滑滤波、卫星位置计算、伪距计算、定位解算、各种...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄水权，韩顺添，凌远强，姚宏亮，高军，罗翌恒，黄长裕，
申请(专利权)人：惠州市骏亚数字技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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