CN102624513A - 用于卫星双向时间比对调制解调器同步精度验证的装置 - Google Patents

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CN102624513A CN2012100571988A CN201210057198A CN102624513A CN 102624513 A CN102624513 A CN 102624513A CN 2012100571988 A CN2012100571988 A CN 2012100571988A CN 201210057198 A CN201210057198 A CN 201210057198A CN 102624513 A CN102624513 A CN 102624513A
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王学运
张升康
王宏博
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Abstract

本发明涉及用于卫星双向时间比对调制解调器同步精度验证的装置，该装置包括第一和第二频率分配器，第一和第二时间产生分配器，时间间隔计数器，时间继电器，所述第一频率分配器和第一时间产生分配器分别接收来自第一铷原子钟的时钟信号连，所述第二频率分配器和第二时间产生分配器分别接收来自第二铷原子钟的时钟信号，所述第一时间产生分配器和第二时间产生分配器分别将各自的时钟信号传输给时间间隔计数器，该时间间隔计数器测量第一时间产生分配器和第二时间产生分配器输出的时间差并将该时间差传输给主控计算机相连，所述第二时间产生分配器还与所述时间继电器相连。本发明操作简单，不容易出错，也方便测试。

Description

用于卫星双向时间比对调制解调器同步精度验证的装置
技术领域
  本发明涉及一种用于验证同步精度的装置，特别涉及用于卫星双向时间比对调制解调器同步精度验证的装置。
背景技术
卫星双向的时间比对利用专用的时间比对调制解调器通过交换测量值来精确的获取比对站间的时间差。由于调制解调器是卫星双向时间比对***的核心设备，它的能力最终决定了整个比对***的比对精度。因此对卫星双向时间比对调制解调器的同步精度验证就显得极为重要。但是传统的卫星双向时间比对调制解调器同步精度验证方式比较繁琐，需要多台设备配合使用，操作复杂，容易出错，不方便测试。
发明内容
为避免以上现有技术的不足，本发明提出一种用于卫星双向时间比对调制解调器同步精度验证的装置。
本发明的目的通过以下技术方案来实现：
用于卫星双向时间比对调制解调器同步精度验证的装置，该装置包括第一和第二频率分配器，第一和第二时间产生分配器，时间间隔计数器，时间继电器，所述第一频率分配器和第一时间产生分配器分别接收来自第一铷原子钟的时钟信号，所述第二频率分配器和第二时间产生分配器分别接收来自第二铷原子钟的时钟信号，所述第一时间产生分配器和第二时间产生分配器分别将各自接收到的时钟信号传输给时间间隔计数器，该时间间隔计数器测量第一时间产生分配器和第二时间产生分配器输出的时间差并将该时间差传输给主控计算机，所述第二时间产生分配器还与所述时间继电器相连，所述主控计算机基于所述时间差对来自两个调制解调器的输入信号进行同步精度验证。
进一步，所述时间间隔计数器的开门脉冲为第一时间产生分配器产生的秒脉冲信号，其关门脉冲为第二时间产生分配器产生的秒脉冲信号。
进一步，所述主控计算机连接有显示屏。
本发明的优点在于：
本发明内部配备高分辨力时间间隔计数器，能够直接对目前常用的卫星双向时间比对调制解调器进行同步精度的验证，以免去以往同步精度验证方式的繁琐、复杂，而且本发明操作简单，不容易出错，也方便测试。
附图说明
图1：本发明装置结构示意图；
图2：本发明测试连接图。
具体实施方式
如图1所示，本发明用于卫星双向时间比对调制解调器同步精度验证的装置，该装置包括第一频率分配器1和第二频率分配器2，第一时间产生分配器3和第二时间产生分配器4，时间间隔计数器5，时间继电器6，所述第一频率分配器1和第一时间产生分配器3分别与第一铷原子钟7相连，所述第二频率分配器2和第二时间产生分配器4分别与第二铷原子钟8相连，所述第一时间产生分配器3和第二时间产生分配器4分别与所述时间间隔计数器5相连，该时间间隔计数器5与主控计算机9相连，所述第二时间产生分配器4与所述时间继电器6相连,所述主控计算机9连接有显示屏10。
如图2为本发明测试时的连接图，所述第一和第二铷原子钟，分别作为装置中各模块工作的时钟源；两套频率分配器和时间产生分配器分别与两个原子钟连接，为外部两台被测的调制解调器提供1pps信号和10MHz的时钟信号；高分辨力时间间隔计数器测量两个时间产生分配器输出的1pps信号的时间差，同时将测量数据传输给主控计算机；主控计算机采集并处理外部两台被测调制解调器和装置内部的时间间隔计数器的测量值，利用被测调制解调器测量值计算出通过双向时间比对得到的钟差值，并与装置内部的时间间隔计数器测出的钟差值求差处理，多次测量得到的结果即验证调制解调器的同步性能。显示屏显示各种计算结果和中间数据信息，同时采用触摸屏，便于用户操作；时间继电器保证两台时间产生分配器不同时加电，以便使两个1pps的时间差不会太小，方便测试及主控计算机数据处理。
本发明用于卫星双向时间比对调制解调器同步精度验证的装置中的电源采用开关电源，输入为220V/50Hz的交流电，最大输出功率220W，提供+12V，+5V和+3.3V的直流电压输出，为装置中的各个模块供电。而对于第二时间产生分配器则要通过时间继电器进行供电，这样保证使两个1pps的时间差不会太小，方便测试及主控计算机数据处理。
时间产生分配器接收铷原子钟提供的10MHz频标输入，然后进行分频处理，得到与该频标（10MHz）相参的秒脉冲信号，并输出到装置外部作为被测调制解调器的秒脉冲输入。时间产生分配器采用独立板卡结构，其核心实现器件采用Xilinx公司的FPGA实现；频率分配器接收铷原子钟提供的10MHz信号，然后进行隔离放大处理，得到与铷原子频标相同性能的多路时钟信号，通过外部接口输出，作为被测调制解调器的主时钟或供其他设备使用。高分辨力时间间隔计数器采用插卡式设计，其测量分辨力小于0.1ns，时间产生分配器2产生的秒脉冲信号作为它的开门脉冲，时间产生分配器8输出的秒脉冲作为关门脉冲，然后测量出时间产生分配器2和时间产生分配器8到达时间间隔计数器4的时间间隔值，并将该时间间隔值送入到主控计算机中处理；主控计算机主要完成外部两台被测调制解调器和装置内部的时间间隔计数器的数据读取和数据处理工作，它根据卫星双向时间比对原理计算出通过两台调制解调器得到的钟差信息，然后与时间间隔计数器测得的钟差值进行比较，得到调制解调器的同步性能。最终这些信息全部由触摸显示屏显示出来，进行人机交互。
本发明装置的各部件可配置在一个标准3U结构的机箱中，机箱采用各功能单元插卡式设计，便于维护和功能扩展。该装置外部输出端口全部在后面板，共有两个串口和8个BNC接口。外部输出信号包括：1ppsA-1，1ppsA-2，1ppsB-1，1ppsB-2，10MHzA-1，10MHzA-2，10MHzB-1，10MHzB-2，它们采用BNC接口，分别为外部两台被测调制解调器提供1pps信号和10MHz的频标信号，同时也可为其他设备提供时钟源信号；该装置与外部被测调制解调器分别通过串口1和串口2进行数据交换。
应当理解，以上借助优选实施例对本发明的技术方案进行的详细说明是示意性的而非限制性的。本领域的普通技术人员在阅读本发明说明书的基础上可以对各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。 

Claims (3)

1.用于卫星双向时间比对调制解调器同步精度验证的装置，其特征在于，该装置包括第一和第二频率分配器，第一和第二时间产生分配器，时间间隔计数器，时间继电器，所述第一频率分配器和第一时间产生分配器分别接收来自第一铷原子钟的时钟信号，所述第二频率分配器和第二时间产生分配器分别接收来自第二铷原子钟的时钟信号，所述第一时间产生分配器和第二时间产生分配器分别将各自接收到的时钟信号传输给时间间隔计数器，该时间间隔计数器测量第一时间产生分配器和第二时间产生分配器输出的时间差并将该时间差传输给主控计算机，所述第二时间产生分配器还与所述时间继电器相连，所述主控计算机基于所述时间差对来自两个调制解调器的输入信号进行同步精度验证。
2.根据权利要求1所述的一种用于卫星双向时间比对调制解调器同步精度验证的装置，其特征在于，所述时间间隔计数器的开门脉冲为第一时间产生分配器产生的秒脉冲信号，其关门脉冲为第二时间产生分配器产生的秒脉冲信号。
3.根据权利要求1所述的一种用于卫星双向时间比对调制解调器同步精度验证的装置，其特征在于，所述主控计算机连接有显示屏。
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