CN211349023U - 基于vpx架构的高精度时频系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于VPX架构的高精度时频系统，包括监测管理模块、时频处理电路、GPS/北斗接收机、铷原子钟、电源电路与VPX接口单元；所述监测管理模块用于时频电路状态监测；所述监测管理模块、GPS/北斗接收机、铷原子钟分别与时频处理电路相连；所述时频处理电路与所述VPX接口单元相连；所述监测管理模块与所述VPX接口单元相连；所述电源电路与所述VPX接口单元相连。本实用新型采用VPX架构，采用高准确度铷原子钟，集成高性能中央处理器，实现高精度授时，具有集成度高、稳定可靠等特点，既能在固定站的静态系统中使用，也能在车载、船载等动态系统中应用；采用高准确度的铷原子钟作为频率源，实现高精度的授时。

Description

基于VPX架构的高精度时频系统

技术领域

本实用新型涉及一种时频系统，尤其涉及基于VPX架构的高精度时频系统。

背景技术

时间统一系统是为测控系统提供统一标准时间信号和标准频率信号的系统，是由于军事、航天试验的需要而发展起来的一门新兴工程学科。随着我国科学技术的快速发展，越来越多的诸如现代通信、航天、航空、电力调度、天文、大地测量、地震、交通等工程和科学研究领域需要时间统一系统，而且对精度要求越来越高，时频设备也从静态使用逐渐发展到了动态使用。这对时频设备在精度、授时手段、集成化、可靠性方面都提出了新的要求。传统的上架机箱式时频设备虽然可实现多种授时手段高精度授时，但是体积大，适合固定站使用，不适合集成在空间有限的动态系统中使用；而PCI、CPCI、PCIe时频系统虽然体积小，利于集成，但是由于自身架构特点，授时手段不多，精度不高，可靠性也无法满足动态要求。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供基于VPX架构的高精度时频系统，包括监测管理模块、时频处理电路、GPS/北斗接收机、原子钟、电源电路与VPX接口单元；所述监测管理模块用于时频处理电路状态监测；所述监测管理模块、GPS/北斗接收机、铷原子钟分别与时频处理电路相连；所述时频处理电路与所述VPX接口单元相连；所述电源电路与所述VPX接口单元相连。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型采用VPX架构，采用高准确度铷原子钟，实现高精度授时，具有集成度高、稳定可靠等特点，既能在固定站的静态系统中使用，也能在车载、船载等动态系统中应用。采用高准确度的铷原子钟作为频率源，实现高精度的授时。

附图说明

图1是本实用新型的系统原理图；

图2是本实用新型实施例原理图；

图3是监测管理模块的原理图；

图4是电源电路的原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

如附图1所示，本实用新型基于VPX架构的高精度时频系统，包括监测管理模块、时频处理电路、GPS/北斗接收机、原子钟、电源电路与VPX接口单元；所述监测管理模块用于时频处理电路状态监测；所述监测管理模块、GPS/北斗接收机、铷原子钟分别与时频处理电路相连；所述时频处理电路与所述VPX接口单元相连；所述监测管理模块与所述VPX接口单元相连；所述电源电路与所述VPX接口单元相连。

进一步的，所述时频处理电路包括第一处理器单元、接口电路与指示灯；所述第一处理器单元分别与所述接口电路、指示灯相连。

进一步的，所述监测管理模块包括第二处理器单元、温度传感器与隔离器；所述温度传感器与所述第二处理器单元相连；所述第二处理器单元与时频处理电路相连；所述第二处理器单元通过隔离器与所述VPX接口单元相连。

进一步的，所述电源电路包括直流电源与多个低压差线性稳压器；所述直流电源输出端通过低压差线性稳压器与所述VPX接口单元相连。

进一步的，所述时频处理电路还包括网络接口芯片、RS422电平转换芯片与时频信号驱动芯片；所述第一处理器单元分别通过所述网络接口芯片、RS422电平转换芯片、时频信号驱动芯片与所述VPX接口单元相连。

进一步的，该系统还设置有时频输入接口与时间信号输出接口；所述时频输入接口与时间信号输出接口分别与所述第一处理器单元相连。

进一步的，所述原子钟为铷原子钟。

GPS/北斗接收机通过卫星天线接收GPS/北斗卫星授时信号，对卫星信号进行解调，并将解调出的解调秒信号和授时定位信息输到第一处理器单元进行处理，第一处理器单元可通过串行总线对GPS/北斗接收机进行控制。

频率信号输入端设置整流模块，外部输入10MHz频率信号经过整流模块输入到第一处理器，1PPS+TOD、B(DC)码等时间信号经RS422电平隔离转换芯片 ADM2582转换为TTL电平后输入到第一处理器；PTP网络授时接口经网络接口芯片AR8031与第一处理器相连；第一处理器以铷原子钟输出的或者外部输入的 10MHz频率信号为标准频率源，完成卫星信息和外部时频信号解析、时差测量、各种时频信号的产生、时间同步、PTP授时、NTP授时与状态监控，为铷钟提供自驯服的驯服秒信号，并输出B(DC)码、10MHz频率、1PPS、授时定位信息TOD等时频信号，经驱动芯片SN74AHC1G08驱动后输出到VPX接口。

在第一处理器输出端设置驱动放大滤波模块，10MHz频率输入信号的经过第一处理器后的输出信号，经驱放滤波后输出正弦波频率信号；B(DC)码、1PPS、授时定位信息TOD等时间信号经RS422电平隔离转换芯片ADM2582转换为RS422 电平后通过输出接口输出，为用户提供所需的时频信号；第一处理器输出的NTP 授时信号经网络接口芯片AR8031转换后输出标准的NTP网络授时信号；当时频系统做PTP主钟时，第一处理器输出的PTP授时信号经网络接口芯片AR8031转换后输出标准的PTP网络授时信号。第一处理器能够通过控制指示灯，显示系统工作状态；通过监控网口与上位机通信，实现远程监控。

监测管理模块实现对时频系统的监测管理功能，如附图3所示，监测管理模块包括第二处理器单元、温度传感器与隔离器；所述温度传感器与所述第二处理器单元相连；所述第二处理器单元与时频处理电路相连；所述第二处理器通过隔离器与VPX接口相连。第二处理器通过串行总线与时频处理电路通信；第二处理器接收时频处理电路的工作状态信息，并实时检测系统的工作温度等工作参数，并将数据通过I2C总线上报给主控系统；接收主控系统的设置命令，转发给时频处理电路。I2C总线上串一片隔离驱动芯片保证其稳定可靠。

如附图4所示，电源电路从VPX接口接入，经直流电源模块转换为5V后, 再由4片低压差线性稳压器芯片分别转换为3.3V、2.5V、1.8V、1.2V，为时频系统各电路提供稳定可靠的电源。

本实用新型采用VPX架构，采用高准确度铷原子钟，集成高性能中央处理器，实现高精度授时，具有集成度高、稳定可靠等特点，既能在固定站的静态系统中使用，也能在车载、船载等动态系统中应用；采用高准确度的铷原子钟作为频率源，实现高精度的授时。

本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.基于VPX架构的高精度时频系统，其特征在于，包括监测管理模块、时频处理电路、GPS/北斗接收机、原子钟、电源电路与VPX接口单元；所述监测管理模块用于时频处理电路状态监测；所述监测管理模块、GPS/北斗接收机、铷原子钟分别与时频处理电路相连；所述时频处理电路与所述VPX接口单元相连；所述监测管理模块与所述VPX接口单元相连；所述电源电路与所述VPX接口单元相连。

2.根据权利要求1所述基于VPX架构的高精度时频系统，其特征在于，所述时频处理电路包括第一处理器单元、接口电路与指示灯；所述第一处理器单元分别与所述接口电路、指示灯相连。

3.根据权利要求1所述基于VPX架构的高精度时频系统，其特征在于，所述监测管理模块包括第二处理器单元、温度传感器与隔离器；所述温度传感器与所述第二处理器单元相连；所述第二处理器单元与时频处理电路相连；所述第二处理器通过隔离器与所述VPX接口单元相连。

4.根据权利要求1所述基于VPX架构的高精度时频系统，其特征在于，所述电源电路包括直流电源与多个低压差线性稳压器；所述直流电源输出端通过低压差线性稳压器与所述VPX接口单元相连。

5.根据权利要求2所述基于VPX架构的高精度时频系统，其特征在于，所述时频处理电路还包括网络接口芯片、RS422电平转换芯片与时频信号驱动芯片；所述第一处理器单元分别通过所述网络接口芯片、RS422电平转换芯片、时频信号驱动芯片与所述VPX接口单元相连。

6.根据权利要求2所述基于VPX架构的高精度时频系统，其特征在于，还设置有时频输入接口与时间信号输出接口；所述时频输入接口与时间信号输出接口分别与所述第一处理器单元相连。

7.根据权利要求1所述基于VPX架构的高精度时频系统，其特征在于，所述原子钟为铷原子钟。

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