GPS计时仪的同步原理和产品介绍

GPS全球定位系统和北斗导航定位系统在提供实时导航信息的同时提供准确的时间信息，并且导航消息中包含计时信息. GPS计时仪器通常配备有计时接收机. 定时可以提供与UTC或GPS同步的第二脉冲信号. 定时精度优于50ns. 通常在电力和通信领域用作时间参考.

1. GPS定时同步概述

在实际应用中，北斗GPS卫星信号的调整，天线的干扰以及GPS接收系统的故障都会导致卫星失去锁定或信号偏差. 此时，本地时钟需要与定位系统的定时信号同步. 当信号失锁时，它依赖于本地时钟，而当卫星信号恢复时，它将重新同步.

通常通过将本地晶体，rub或铯时钟分频来获得本地时钟的第二个信号. 由这个简单的数字电路产生的信号的同步精度将受到系统工作时钟的限制. 如果系统时钟为10MHz，则其同步精度约为100ns. 采用锁相技术设计的同步电路具有较高的精度，可用于GPS计时仪中.

2. GPS定时脉冲同步原理

GPS和北斗定位系统输出的1PPS或100PPS脉冲信号用作定时信号，the时钟或晶体振荡器的本地10MHz信号与此信号同步，GPS的第二个脉冲信号为用作分频计数的开门信号；机器第二个脉冲的上升沿，即由分频电路生成的1PPS第二信号触发分频器计数器，将OCXO输出信号的频率分频为10MHz，以实现两个脉冲信号的同步. 同步精度取决于OCXO信号和GPS信号之间的初始相位差. 最大同步误差取决于OCXO信号的频率. 频率越高，同步精度越高，10MHz同步精度的最大误差为100ns. 如果要达到1ns的同步精度，则需要高达1GHz的工作时钟频率，这在电路设计中很难实现.

GPS计时仪器的同步仿真图

锁相环同步技术是将晶体振荡器的10MHz输出信号除以计数器以获得1PPS信号，该信号与GPS输出的1PPS信号同时发送到鉴相器；鉴相器输出电压调节压控振荡器和相位的输出信号频率，以实现两个信号的同步，从而提高了同步精度. 但是，对于1PPS同步，鉴相器要求较低的工作频率，鉴相器的鉴相和环路滤波器的设计调整较困难，但可以实现较高的同步精度.

3. 脉冲相位测量单元

要实现两个脉冲序列的同步，必须测量两个脉冲序列的相位差. 脉冲相位差可以用两个脉冲的上升沿之间的时间差表示. 通常使用计数器来实现此功能. 考虑到小型化和高精度的要求，使用鉴相器芯片实现高精度的相位测量.

4. CPLD脉冲同步结构

在GPS第二脉冲信号的上升沿，微处理器响应该中断并将SYNC信号设置为低电平，并启动分频计数链，将晶体振荡器输出的10MHz信号除以107，分频输出1PPS脉冲信号，GPS直接输出1PPS脉冲的相位差为0〜100ns. 由于将GPS第二脉冲用作分频链的触发脉冲，晶体振荡器分频输出的第二脉冲只能滞后于GPS第二脉冲，即同步精度为0〜100ns，可以实现粗略的定位. GPS秒脉冲与晶体分频秒脉冲的同步.

在两秒脉冲序列的粗同步之后，脉冲同步范围在0到100 ns之间. 同步精度取决于微处理器的响应速度和晶体振荡器的频率. 晶体振荡器频率越高，同步精度越高. 分频脉冲比GPS第二个脉冲提前0到100 ns. 通过TDC测量GPS第二脉冲与OCXO分频第二脉冲之间的时间差，以实现两个脉冲的精确同步.

由于GPS的频率与晶体振荡器之间存在较大的偏差gps检测仪工资原理，尽管GPS输出的1PPS秒脉冲的抖动为20到30ns，但没有漂移. 晶体振荡器的频率精度低，漂移大. 因此，随着时间的流逝，GPS输出的1PPS与分频器输出的1PPS之间的相位差将逐渐增加，甚至超过100ns，达到微秒和毫秒. 通过微处理器控制CPLD增大或减小分频计数链的系数，可以在任何时间间隔前后推动脉冲.

5. GPS计时仪产品介绍

西安同步电子科技生产各种计时仪器，包括gps计时仪器，北斗计时仪器，CDMA计时仪器，pci计时仪器，pcie计时卡，cpci计时仪器，串行计时仪器，NTP / SNTP计时仪，PTP计时仪，IRIG-B代码计时仪等. 每个计时仪的研发，生产和销售均严格按照ISO9001质量体系认证的要求进行. 截至2016年，西安同步生产的计时设备数量达数千种，特别是在科研机构，电力行业，科研院所等领域. 受到了用户的一致好评.

6. GPS计时仪的应用

对于GPS计时仪器，我们提出了一种基于微处理器和TDC的方法来实现精确的脉冲相位测量，并控制CPLD器件和硅延迟线来实现精确的脉冲同步. 该方法被我公司生产的北斗GPS定时仪广泛使用. 因此，我公司的定时产品具有同步范围宽，稳定性好gps检测仪工资原理，同步精度高的特点. 它们完全满足GPS计时仪器的要求，可广泛用于电力系统. ，通信系统，时间系统和时间服务，守时和测量测试领域.

7. GPS计时仪制造商简介

西安同步电子科技成立于2012年，注册资金1000万元，通过了ISO9001质量体系认证. 它是中国为数不多的从事gps计时设备研究，开发，生产和销售的高科技公司之一. 服务用户的宗旨一直是制造商直接销售，减少广告投放和口碑宣传的政策. 它得到了新老用户的支持和好评，使公司的业绩得以迅速增长，技术人员不断提高，服务的客户遍布全国. 欢迎新老客户光临指导.

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