本發明涉及時鐘信號,具體而言,涉及一種基于衛星的時鐘提供裝置及方法。
背景技術:
1、對于時鐘源技術,時鐘信號在現代數字電路、通信系統、計算機等許多電子設備中起著關鍵作用,它定義了各個電路和組件操作時序和時間間隔、是電子信息系統運行的基礎條件。時鐘信號是通過時鐘電路產生,常見的時鐘電路有:晶體振蕩器、rc振蕩器、串擾鎖相環等。
2、衛星1pps時鐘同步技術,其是由一個gps衛星或其他參考源發出的精確時間信號,可用于時間/時鐘同步,保證各種設備之間的協調和同步。
3、現有數字電路系統、通信系統、計算機等系統各自運行的系統時鐘都來自于系統中各自設計的時鐘電路,因電路設計的方式、選用的器件參數、器件廠家、以及器件個體之間的差異導致所有時鐘電路都不相同,因此從一開始其時鐘信號就有差異,隨著長時間運行后積累差異會逐漸擴大。
4、系統中的時鐘電路會受到溫度、濕度、電源波動及自身材料老化的影響,進而引起的時鐘信號頻率、相位、振幅的變化,特別是頻率發生變化對整個數字電路系統、通信系統、計算機等系統通常會帶來重大的影響,嚴重的直接導致系統不能運行。
5、很多解決時鐘同步問題的方案采用的是衛星1pps信號或網絡授時服務器授時,其設備系統設計復雜,接收到數據后的解算過程復雜。
技術實現思路
1、本發明旨在提供一種基于衛星的時鐘提供裝置及方法,以解決采用的衛星1pps信號或網絡授時服務器授時進行時鐘同步存在復雜度高的問題。
2、本發明提供的一種基于衛星的時鐘提供裝置,包括:
3、衛星時鐘源,用于提供第一時鐘信號;
4、微波時鐘電路,用于將所述第一時鐘信號處理為電子電路或電子信息系統可使用的一種或多種頻率的第二時鐘信號。
5、在一些實施例中,所述衛星時鐘源包括依次連接的原子鐘、第一頻率處理器、第一功率放大器和第一天線;
6、所述原子鐘用于提供基準時鐘信號;
7、所述第一頻率處理器用于對所述基準時鐘信號進行頻率處理;
8、所述第一功率放大器用于將頻率處理后的時鐘信號進行信號放大,得到所述第一時鐘信號;
9、所述第一天線用于發射所述第一時鐘信號。
10、在一些實施例中,所述第一頻率處理器包括相連接的倍頻器和分頻器;
11、所述倍頻器用于對所述基準時鐘信號進行頻率倍頻處理;
12、所述分頻器用于對頻率倍頻處理后的時鐘信號進行分頻。
13、在一些實施例中,所述第一頻率處理器包括倍頻器,所述倍頻器用于對所述基準時鐘信號進行頻率倍頻處理。
14、在一些實施例中,所述第一頻率處理器包括若干第一支路以及與若干第一支路連接的一個合路器;每個第一支路包括相連接的倍頻器和分頻器;
15、所述倍頻器用于對所述基準時鐘信號進行頻率倍頻處理;
16、所述分頻器用于對頻率倍頻處理后的時鐘信號進行分頻;
17、所述合路器用于將若干第一支路處理后的時鐘信號合路成一路時鐘信號。
18、在一些實施例中,所述微波時鐘電路包括依次連接的第二天線、第二功率放大器和第二頻率處理器;
19、所述第二天線用于接收所述第一時鐘信號;
20、所述第二功率放大器用于對所述第一時鐘信號進行放大;
21、所述第二頻率處理器用于對放大后的第一時鐘信號進行頻率處理,得到電子電路或電子信息系統可使用的第二時鐘信號。
22、在一些實施例中,所述第二頻率處理器包括濾波器;所述濾波器用于從放大后的所述第一時鐘信號中濾出電子電路或電子信息系統可使用的第二時鐘信號。
23、在一些實施例中,所述第二頻率處理器包括依次連接的濾波器和分頻器;
24、所述濾波器用于對所述第一時鐘信號進行濾波;
25、所述分頻器用于對濾波后的第一時鐘信號進行分頻,分頻后的第一時鐘信號即為電子電路或電子信息系統可使用的第二時鐘信號。
26、在一些實施例中,所述第二頻率處理器包括若干第二支路,每個所述第二支路包括相連接的濾波器和分頻器;
27、所述濾波器用于對所述第一時鐘信號進行濾波;
28、所述分頻器用于對濾波后的第一時鐘信號進行分頻,每個第二支路輸出的分頻后的第一時鐘信號具有不同頻率,得到電子電路或電子信息系統可使用的多種頻率的第二時鐘信號。
29、本發明還提供一種一種基于衛星的時鐘提供方法,包括:
30、通過衛星時鐘源提供第一時鐘信號;
31、將所述第一時鐘信號處理為電子電路或電子信息系統可使用的一種或多種頻率的第二時鐘信號。
32、綜上所述,由于采用了上述技術方案,本發明的有益效果是:
33、1、通過上述基于衛星的時鐘提供裝置,衛星時鐘源從空中向四周輻射振蕩電磁波信號,地面或者空中的微波時鐘電路處理為電子電路或電子信息系統可使用的一種或多種頻率的時鐘信號,從而統一了電子電路或電子信息系統的時鐘,避免了電子電路或電子信息系統中各自有自己的時鐘振蕩電路,電路及器件的差異性導致一段時間運行后時鐘一致性被破壞,又需要再次進行時鐘同步工作,而采用本發明提供的時鐘信號,經過一次時鐘同步之后可以保證后續運行時鐘均保持同步,降低了時鐘同步兩次間隔中時鐘運行一段時間后不同步帶來的系統風險,其次可減少系統時鐘同步的維護次數。
34、2、本發明采用微波時鐘電路替代了傳統時鐘電路,經過該微波時鐘電路處理后提供的時鐘信號不會受到溫度、濕度、電源波動及自身材料老化的影響,從而避免了傳統時鐘電路因溫度、濕度、電源波動及自身器件老化引起的時鐘信號頻率的變化,而時鐘信號頻率發生變化對整個電子電路或電子信息系統(如數字電路系統、通信系統、計算機等系統)通常會帶來重大的故障問題,從而使得系統的穩定性得到提高;特別對于沙漠、海島、深林等環境惡劣,人跡罕至的地方使用本發明可提高系統穩定性減少維護。
35、3、本發明的時鐘源來自衛星的原子鐘,衛星發射的時鐘信號采用脈沖波、連續波等,微波時鐘電路通過倍頻、分頻、濾波、放大中的一個或多個環節處理即可,將時鐘信號提供給電子電路或電子信息系統使用,不需要如傳統1pps時鐘同步技術那般需要進行復雜的解算過程,并且系統結構簡單,因此降低了復雜度。
1.一種基于衛星的時鐘提供裝置,其特征在于,包括:
2.根據權利要求1所述的基于衛星的時鐘提供裝置,其特征在于,所述衛星時鐘源包括依次連接的原子鐘、第一頻率處理器、第一功率放大器和第一天線;
3.根據權利要求2所述的基于衛星的時鐘提供裝置,其特征在于,所述第一頻率處理器包括相連接的倍頻器和分頻器;
4.根據權利要求2所述的基于衛星的時鐘提供裝置,其特征在于,所述第一頻率處理器包括倍頻器,所述倍頻器用于對所述基準時鐘信號進行頻率倍頻處理。
5.根據權利要求2所述的基于衛星的時鐘提供裝置,其特征在于,所述第一頻率處理器包括若干第一支路以及與若干第一支路連接的一個合路器;每個第一支路包括相連接的倍頻器和分頻器;
6.根據權利要求1所述的基于衛星的時鐘提供裝置,其特征在于,所述微波時鐘電路包括依次連接的第二天線、第二功率放大器和第二頻率處理器;
7.根據權利要求6所述的基于衛星的時鐘提供裝置,其特征在于,所述第二頻率處理器包括濾波器;所述濾波器用于從放大后的所述第一時鐘信號中濾出電子電路或電子信息系統可使用的第二時鐘信號。
8.根據權利要求6所述的基于衛星的時鐘提供裝置,其特征在于,所述第二頻率處理器包括依次連接的濾波器和分頻器;
9.根據權利要求6所述的基于衛星的時鐘提供裝置,其特征在于,所述第二頻率處理器包括若干第二支路,每個所述第二支路包括相連接的濾波器和分頻器;
10.一種基于衛星的時鐘提供方法,其特征在于,包括: