CN106027187A - 一种gps同步信号频率源电路 - Google Patents
一种gps同步信号频率源电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106027187A CN106027187A CN201610284393.2A CN201610284393A CN106027187A CN 106027187 A CN106027187 A CN 106027187A CN 201610284393 A CN201610284393 A CN 201610284393A CN 106027187 A CN106027187 A CN 106027187A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- signal
- gps
- frequency
- source circuit
- module
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 66
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 210000001367 artery Anatomy 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
- H04J1/00—Frequency-division multiplex systems
- H04J1/02—Details
- H04J1/06—Arrangements for supplying the carrier waves ; Arrangements for supplying synchronisation signals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
Abstract
本发明提供了一种GPS同步信号频率源电路，至少包括以下信号同步处理模块：GPS计数信号发生器，晶振时钟信号计数器，平均时钟周期处理器，同步时钟信号发生器，其特征在于，所述GPS计数信号发生器以GPS秒脉冲作为触发信号，对晶振信号进行分频；所述晶振时钟信号计数器，接收晶振时钟信号，并通过平均时钟周期处理计算所述晶振时钟信号的平均频率误差；所述同步时钟信号发生器用于产生与GPS秒脉冲同步、且修正晶振频率误差的频率信号，实现输出与GPS秒脉冲同步的分频频率信号。本发明解决现有的吞吐脉冲法会导致晶振频率信号无法与GPS秒脉冲同步，且致使输出交流信号失真的问题，为实现时间同步标准源奠定技术基础。
Description
技术领域
本发明涉及数字式频率合成器领域,具体涉及一种GPS同步信号频率源电路。
背景技术
现有的直接数字式频率合成器，基本上都采用高稳晶振作为频率信号源，高稳晶振随着时间累积存在频率偏移的问题，且输出的频率信号与GPS秒脉冲不同步，无法产生与GPS秒脉冲同步的频率信号。
为了修正高稳晶振的频率偏移误差，常用的方法是吞吐脉冲法，即将误差平均分配到一个时钟周期里，例如误差为20Hz，晶振周期为100MHz时，应在每5MHz晶振脉冲中多计或少计一个脉冲周期信号。但是这样会导致非常严重的问题，即时钟周期不均匀，在最后导致数字信号发生器产生的波形信号严重失真，时钟同步性无法达到设计要求。
发明内容
为了解决现有技术中的不足，本发明提出了一种新的同步信号频率源电路，该电路能在保证晶振信号与GPS秒脉冲同步的前提下，修正晶振脉冲的频率误差。
本发明所采用的技术方案为：
一种GPS同步信号频率源电路，至少包括以下信号同步处理模块：GPS计数信号发生器，晶振时钟信号计数器，平均时钟周期处理器，同步时钟信号发生器，其特征在于，所述GPS计数信号发生器以GPS秒脉冲作为触发信号，对晶振信号进行分频；所述晶振时钟信号计数器，接收晶振时钟信号，并通过平均时钟周期处理计算所述晶振时钟信号的平均频率误差；所述同步时钟信号发生器用于产生与GPS秒脉冲同步、且修正晶振频率误差的频率信号，实现输出与GPS秒脉冲同步的分频频率信号。
进一步的，GPS同步信号频率源电路中的GPS计数信号发生器用于64秒的GPS秒脉冲信号计数，所述晶振时钟信号计数器用于对64秒晶振周期数量计数。
进一步的，GPS同步信号频率源电路中以两个GPS秒脉冲作为计数间隔，将晶振频率误差放在最后一个时钟周期中对所述晶振脉冲的频率误差进行修正。
本发明修正晶振脉冲的频率误差，以两个GPS秒脉冲作为计数间隔，将晶振频率误差e放在最后一个时钟周期中进行修正。例如误差为20Hz，晶振周期为100MHz时，在分频为1MHz时，在第1M个脉冲信号中，多计或少计20Hz个脉冲信号，确保整体脉冲与GPS秒脉冲的高度同步性。即最后一个100分频时钟周期变成了80分频或者120分频。通过实际应用表明，该方法只影响波形最后一点，完全确保了***的时钟同步性能。需要注意的是，该方法对晶振的稳定性要求比较高，确保误差e值不能大于分频值，否则，波形的畸变值会变大。
本发明与现有技术比较的有益效果是，解决现有的吞吐脉冲法会导致晶振频率信号无法与GPS秒脉冲同步，且致使输出交流信号失真的问题，为实现时间同步标准源奠定技术基础。
附图说明
图1是GPS同步信号频率源电路原理图。
图2是GPS同步数字信号频率源模块实现图。
图3是同步信号频率源及DA转换电路图。
具体实施方式
以下结合附图，进一步说明本发明的实施例。
实施例1
如图1所示的GPS同步信号频率源电路原理图，包括以下信号同步处理模块：GPS计数信号发生器，晶振时钟信号计数器，平均时钟周期处理器，同步时钟信号发生器，其特征在于，所述GPS计数信号发生器以GPS秒脉冲作为触发信号，对晶振信号进行分频；所述晶振时钟信号计数器，接收晶振时钟信号，并通过平均时钟周期处理计算所述晶振时钟信号的平均频率误差；所述同步时钟信号发生器用于产生与GPS秒脉冲同步、且修正晶振频率误差的频率信号，实现输出与GPS秒脉冲同步的分频频率信号。
GPS同步信号频率源电路中的GPS计数信号发生器用于64秒的GPS秒脉冲信号计数，所述晶振时钟信号计数器用于对64秒晶振周期数量计数。
GPS同步信号频率源电路中以两个GPS秒脉冲作为计数间隔，将晶振频率误差放在最后一个时钟周期中对所述晶振脉冲的频率误差进行修正。
本实施例在保证晶振信号与GPS秒脉冲同步的前提下，修正晶振脉冲的频率误差，是通过如图2所示的GPS同步数字信号频率源模块实现的。GPS同步数字信号频率源电路通过VHDL硬件编程语言体现各功能模块，经过功能仿真、综合后仿真、布线后仿真的流程，在XILINX的开发平台上实现。其中，开发平台中，先由Clkdivd模块实现对GPS秒脉冲信号进行128分频处理，并将分频信号通过输出接口分别输出到第一计数器模块counter1、第二计数器模块counter2；第一计数器模块counter1和第二计数器模块counter2分别对64秒的晶振信号进行计数，各自统计64秒晶振的实际脉冲数量；
两块计数器模块将统计得到的64秒晶振的实际脉冲数量发送至AVG模块。AVG模块计算晶振的实际脉冲周期，并得出晶振64秒的漂移误差；AVG模块与divderclk模块信号连接，由divderclk对晶振信号进行30倍分频，并对晶振漂移误差进行修正，输出与GPS秒脉冲信号同步的1MHZ的DDS周期信号。
如图3所示是实施例1的同步信号频率源及DA转换电路图中各功能模块引脚间的连接关系。
通过上述连接，可以解决现有的吞吐脉冲法会导致晶振频率信号无法与GPS秒脉冲同步，且致使输出交流信号失真的问题，为实现时间同步标准源奠定技术基础。
尽管本发明的内容通过上述优选实施例进行了详细介绍，但应当认识到，实施例不应理解为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读上述内容后，对于本发明的修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求限定。
Claims (8)
1.一种GPS同步信号频率源电路，至少包括以下信号同步处理模块：GPS计数信号发生器，晶振时钟信号计数器，平均时钟周期处理器，同步时钟信号发生器，其特征在于，所述GPS计数信号发生器以GPS秒脉冲作为触发信号，对晶振信号进行分频；所述晶振时钟信号计数器，接收晶振时钟信号，并通过平均时钟周期处理计算所述晶振时钟信号的平均频率误差；所述同步时钟信号发生器用于产生与GPS秒脉冲同步、且修正晶振频率误差的频率信号，实现输出与GPS秒脉冲同步的分频频率信号。
2.根据权利要求1所述的一种GPS同步信号频率源电路，其特征在于，所述GPS计数信号发生器用于64秒的GPS秒脉冲信号计数，所述晶振时钟信号计数器用于对64秒晶振周期数量计数。
3.根据权利要求1所述的一种GPS同步信号频率源电路，其特征在于，所述修正晶振频率误差以两个GPS秒脉冲作为计数间隔，将晶振频率误差放在最后一个时钟周期中对所述晶振脉冲的频率误差进行修正。
4.根据权利要求1所述的一种GPS同步信号频率源电路，其特征在于，所述电路通过VHDL硬件编程语言体现各功能模块。
5.根据权利要求4所述的一种GPS同步信号频率源电路，其特征在于，所述电路通过VHDL硬件编程语言中的Clkdivd模块对GPS秒脉冲信号进行128分频处理。
6.根据权利要求4所述的一种GPS同步信号频率源电路，其特征在于，所述电路通过VHDL硬件编程语言中包括第一计数器模块counter1和第二计数器模块counter2，所述第一计数器模块counter1和第二计数器模块counter2的分频信号输入端口，分别连接Clkdivd模块的输出接口；第一计数器模块counter1和第二计数器模块counter2分别对64秒的晶振信号进行计数，各自统计64秒晶振的实际脉冲数量。
7.根据权利要求6所述的一种GPS同步信号频率源电路，其特征在于，两块计数器模块与AVG模块连接，所述AVG模块计算晶振的实际脉冲周期，并得出晶振64秒的漂移误差。
8.根据权利要求7所述的一种GPS同步信号频率源电路，所述AVG模块与divderclk模块信号连接，所述divderclk模块对晶振信号进行30倍分频，并对晶振漂移误差进行修正，输出与GPS秒脉冲信号同步的1MHZ的DDS周期信号。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610284393.2A CN106027187A (zh) | 2016-04-29 | 2016-04-29 | 一种gps同步信号频率源电路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610284393.2A CN106027187A (zh) | 2016-04-29 | 2016-04-29 | 一种gps同步信号频率源电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106027187A true CN106027187A (zh) | 2016-10-12 |
Family
ID=57081693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610284393.2A Pending CN106027187A (zh) | 2016-04-29 | 2016-04-29 | 一种gps同步信号频率源电路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106027187A (zh) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107102283A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-29 | 上海市计量测试技术研究院 | 一种示波器校准仪方波幅度测量***及方法 |
| CN109407498A (zh) * | 2018-01-04 | 2019-03-01 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 一种电能表时钟测试方法及电能表时钟测试装置 |
| CN109445272A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-03-08 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 时钟信号同步方法、调节信号频率的方法及装置 |
| CN109814835A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-28 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种基于fpga的间隔均分装置及ip核 |
| CN110430614A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-08 | 深圳前海中电慧安科技有限公司 | 基于gps信号的基站信号同步方法、装置、设备及存储介质 |
| WO2019237825A1 (zh) * | 2018-06-11 | 2019-12-19 | 京东方科技集团股份有限公司 | 时间同步装置、电子设备、时间同步***及时间同步方法 |
| CN111598727A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-08-28 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 基于码相位计数法提升智能变电站计量时钟同步的方法 |
| CN113949477A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-01-18 | 成都金诺信高科技有限公司 | 一种不同频率时钟信号的同步方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101848076A (zh) * | 2010-05-10 | 2010-09-29 | 新邮通信设备有限公司 | 一种时钟信号维持方法和装置 |
| CN202150850U (zh) * | 2011-07-05 | 2012-02-22 | 上海埃威航空电子有限公司 | 利用gnss秒脉冲快速修正的频率合成装置 |
| CN103163499A (zh) * | 2013-03-01 | 2013-06-19 | 江西省电力科学研究院 | 同步相量测量单元pmu检测装置 |
-
2016
- 2016-04-29 CN CN201610284393.2A patent/CN106027187A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101848076A (zh) * | 2010-05-10 | 2010-09-29 | 新邮通信设备有限公司 | 一种时钟信号维持方法和装置 |
| CN202150850U (zh) * | 2011-07-05 | 2012-02-22 | 上海埃威航空电子有限公司 | 利用gnss秒脉冲快速修正的频率合成装置 |
| CN103163499A (zh) * | 2013-03-01 | 2013-06-19 | 江西省电力科学研究院 | 同步相量测量单元pmu检测装置 |
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107102283A (zh) * | 2017-05-27 | 2017-08-29 | 上海市计量测试技术研究院 | 一种示波器校准仪方波幅度测量***及方法 |
| CN109407498A (zh) * | 2018-01-04 | 2019-03-01 | 国网四川省电力公司电力科学研究院 | 一种电能表时钟测试方法及电能表时钟测试装置 |
| AU2019285968B2 (en) * | 2018-06-11 | 2021-06-10 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Time synchronization device, electronic device, time synchronization system and time synchronization method |
| US11429137B2 (en) | 2018-06-11 | 2022-08-30 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Time synchronization device, electronic apparatus, time synchronization system and time synchronization method |
| WO2019237825A1 (zh) * | 2018-06-11 | 2019-12-19 | 京东方科技集团股份有限公司 | 时间同步装置、电子设备、时间同步***及时间同步方法 |
| RU2758838C1 (ru) * | 2018-06-11 | 2021-11-02 | Боэ Текнолоджи Груп Ко., Лтд. | Устройство синхронизации по времени, электронное устройство, система синхронизации по времени и способ синхронизации по времени |
| CN109445272A (zh) * | 2018-10-23 | 2019-03-08 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 时钟信号同步方法、调节信号频率的方法及装置 |
| CN109445272B (zh) * | 2018-10-23 | 2020-12-01 | 全球能源互联网研究院有限公司 | 时钟信号同步方法、调节信号频率的方法及装置 |
| CN109814835A (zh) * | 2019-01-30 | 2019-05-28 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种基于fpga的间隔均分装置及ip核 |
| CN109814835B (zh) * | 2019-01-30 | 2022-02-18 | 郑州云海信息技术有限公司 | 一种基于fpga的间隔均分装置及ip核 |
| CN110430614A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-11-08 | 深圳前海中电慧安科技有限公司 | 基于gps信号的基站信号同步方法、装置、设备及存储介质 |
| CN111598727A (zh) * | 2020-07-23 | 2020-08-28 | 国网江西省电力有限公司电力科学研究院 | 基于码相位计数法提升智能变电站计量时钟同步的方法 |
| CN113949477A (zh) * | 2021-12-21 | 2022-01-18 | 成都金诺信高科技有限公司 | 一种不同频率时钟信号的同步方法 |
| CN113949477B (zh) * | 2021-12-21 | 2022-03-04 | 成都金诺信高科技有限公司 | 一种不同频率时钟信号的同步方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106027187A (zh) | 一种gps同步信号频率源电路 | |
| CN104485947B (zh) | 一种用于gps驯服晶振的数字鉴相器 | |
| CN109765583A (zh) | 一种基于gnss接收机秒脉冲的时钟同步方法 | |
| CN101419483B (zh) | 基于锁相环的时钟发生器及时钟发生方法 | |
| CN102998970B (zh) | 一种基于crio平台的高精度对时同步方法 | |
| CN104937504B (zh) | 石英电子表高精度守时方法 | |
| US11296860B2 (en) | Phase-aligning multiple synthesizers | |
| CN106533601A (zh) | 模块冗余***中时钟同步的方法 | |
| CN105656456A (zh) | 一种高速高精度数字脉冲发生电路及脉冲发生方法 | |
| TW201304418A (zh) | 頻率校正方法及系統 | |
| CN113395069A (zh) | 一种基于模糊区脉冲检测的高精度异频数字锁相环*** | |
| CN103427798A (zh) | 一种多相位时钟产生电路 | |
| CN1152822A (zh) | 用于非整数倍频***的时钟同步方法 | |
| CN106100783A (zh) | 一种智能变电站合并单元数据采集的同步方法及装置 | |
| CN103634096B (zh) | 一种时钟同步方法和装置 | |
| CN105116366A (zh) | 基于调整脉冲常数的快速校表方法 | |
| CN207123716U (zh) | 一种脉冲信号时差测量装置 | |
| TW201303532A (zh) | 時間量測方法及系統 | |
| CN103618501A (zh) | 基于fpga的交流采样同步倍频器 | |
| CN106559156A (zh) | 时钟频率识别的方法和装置 | |
| CN104753497B (zh) | 一种oscpps修正方法与装置 | |
| CN2884690Y (zh) | 时钟同步倍频电路 | |
| CN108873669B (zh) | 一种计算机同步时钟的utc时间计算方法 | |
| CN110928177A (zh) | 一种时钟同步***及方法 | |
| CN107247183B (zh) | 一种相位测量***及方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20161012 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |