CN220043390U - 一种低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置，包括输入通道模块、秒脉冲自适应捕获校准模块、驱动分发模块以及输出通道模块；输入通道模块用于将信号输入至秒脉冲自适应捕获校准模块进行捕获秒脉冲信号；秒脉冲自适应捕获校准模块的输出端与所述驱动分发模块的输入端连接，用于根据信号特征自适应捕获外部输入的秒脉冲信号，并对秒脉冲信号进行校准；驱动分发模块用于对捕获到的低抖动秒脉冲进行分发，并形成至少八路秒脉冲分发通路输出。本实用新型提出的低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置，使用双通道根据外部输入信号特性自适应捕获，对信号的相位和频率进行校准，将捕获模块输出的低抖动高精度秒脉冲进行分发。

Description

一种低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置

技术领域

本实用新型涉及数据传输分发技术领域，具体而言，涉及一种低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置。

背景技术

脉冲信号作为现代电子技术的基础，在电子通信、工业控制、采集和测量等方面都有广泛的应用。随着信息科学的不断发展，为了使电子装置具有更加良好的通用性和灵活性，秒脉冲的精度需求是其重要的发展方向。

分布式系统中，往往将基准频率源放置在主站内，通过光纤、同轴电缆等将参考信号分发到各个分站，作为分站的时频参考。一般在军工和航天等领域，通信系统时隙分发装置虽然会产生多个秒脉冲分发信号，但是分配给每个分系统的秒脉冲只有一个，如果这个分系统下还有子系统，一个秒脉冲的驱动能力不够满足多个子系统的秒脉冲使用，而子系统往往对秒脉冲的精度要求很高，随着先进射频探测系统频段不断提高，秒脉冲的精度已经越来越无法满足要求。因此需要一种秒脉冲分发装置来产生高精度低抖动的秒脉冲信号用来保证各个子系统中的时隙同步需求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置，以改善上述问题。为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置，包括输入通道模块、秒脉冲自适应捕获校准模块、驱动分发模块以及输出通道模块；

所述输入通道模块的输出端与所述秒脉冲自适应捕获校准模块的输入端连接，用于将信号输入至秒脉冲自适应捕获校准模块进行捕获秒脉冲信号；

所述秒脉冲自适应捕获校准模块的输出端与所述驱动分发模块的输入端连接，用于根据信号特征自适应捕获外部输入的秒脉冲信号，并对秒脉冲信号进行校准，输出低抖动高精度秒脉冲信号；

所述驱动分发模块的输出端与所述输出通道模块的输入端连接，用于对捕获到的低抖动秒脉冲进行分发，并形成至少八路秒脉冲分发通路输出。

优选地，所述输入通道模块包括第一输入通道模块和第二输入通道模块；所述第一输入通道模块的输出端与第一单端转差分模块的输入端连接，所述第一单端转差分模块用于将第一通道输入的秒脉冲信号进行单端转差分处理；所述第二输入通道模块的输出端与第二单端转差分模块的输入端连接，所述第二单端转差分模块用于将第二通道输入的秒脉冲信号进行单端转差分处理，单端转差分模块，用于将输入的秒脉冲信号进行单端转差分操作，目的是增加信号的抗干扰能力。

优选地，所述第一单端转差分模块的输出端与第一电平转换模块的输入端连接，所述第一电平转换模块用于将输入的第一通道中的差分秒脉冲信号进行电平转换，目的是匹配第一通道的秒脉冲捕获模块的输入电平，增加秒脉冲的匹配精度。

优选地，所述第二单端转差分模块的输出端与第二电平转换模块的输入端连接，所述第二电平转换模块用于将输入的第二通道中的差分秒脉冲信号进行电平转换，目的是匹配第二通道的秒脉冲捕获模块的输入电平，增加秒脉冲的匹配精度。

优选地，所述秒脉冲自适应捕获校准模块包括第一秒脉冲自适应捕获校准模块；所述驱动分发模块包括第一驱动分发模块，所述第一秒脉冲自适应捕获校准模块的输出端与所述第一驱动分发模块的输入端连接，所述第一驱动分发模块的输出端至少包括八路秒脉冲输出通道模块。

优选地，所述秒脉冲自适应捕获校准模块还包括第二秒脉冲自适应捕获校准模块；所述驱动分发模块还包括第二驱动分发模块，所述第二秒脉冲自适应捕获校准模块的输出端与所述第二驱动分发模块的输入端连接，所述第二驱动分发模块的输出端至少包括八路脉冲输出通道模块。

优选地，所述第一秒脉冲自适应捕获校准模块的输入端包括第一端口和第二端口，所述第一端口和所述第一电平转换模块连接，所述第二端口与压控恒温晶振模块连接，所述压控恒温晶振模块用于产生时钟信号并进行秒脉冲捕获。

优选地，所述第二秒脉冲自适应捕获校准模块的输入端包括第三端口和第四端口，所述第三端口和所述第二电平转换模块连接，所述第四端口与压控恒温晶振模块连接，所述压控恒温晶振模块用于产生时钟信号并进行秒脉冲捕获。

优选地，所述第一输入通道模块的输出端至所述第一秒脉冲自适应捕获校准模块的输入端和所述第二输入通道模块的输出端至所述第二秒脉冲自适应捕获校准模块的输入端的逻辑芯片走线长度相等。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型在不影响原始数据功能的情况下，完成两通道数据分发至相应的接口用户端；应用本系统，可以完成信号分发控制的目的，进一步提高转换效率，降低部署成本。

本实用新型的一种低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置，能够在有限的FPGA工作频率下，使用双通道根据外部输入信号特性自适应捕获，并对信号的相位和频率进行校准，输出低抖动高精度秒脉冲信号，并将捕获模块输出的低抖动高精度秒脉冲进行分发，每个模块可分发至少8路-16路秒脉冲进行输出。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型实施例了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例中所述的一种低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置的结构组成示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例：

本实施例提供了一种低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置。

参见图1，图中示出了一种低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置，包括输入通道模块、秒脉冲自适应捕获校准模块、驱动分发模块以及输出通道模块；输入通道模块的输出端与秒脉冲自适应捕获校准模块的输入端连接，用于将信号输入至秒脉冲自适应捕获校准模块进行捕获秒脉冲信号；秒脉冲自适应捕获校准模块的输出端与驱动分发模块的输入端连接，用于根据信号特征自适应捕获外部输入的秒脉冲信号，并对秒脉冲信号进行校准，输出低抖动高精度秒脉冲信号；驱动分发模块的输出端与输出通道模块的输入端连接，用于对捕获到的低抖动秒脉冲进行分发，并形成至少八路秒脉冲分发通路输出。

进一步地，输入通道模块包括第一输入通道模块和第二输入通道模块；第一输入通道模块的输出端与第一单端转差分模块的输入端连接，第一单端转差分模块用于将第一通道输入的秒脉冲信号进行单端转差分处理；第二输入通道模块的输出端与第二单端转差分模块的输入端连接，第二单端转差分模块用于将第二通道输入的秒脉冲信号进行单端转差分处理，单端转差分模块，用于将输入的秒脉冲信号进行单端转差分操作，目的是增加信号的抗干扰能力。

进一步地，第一单端转差分模块的输出端与第一电平转换模块的输入端连接，第一电平转换模块用于将输入的第一通道中的差分秒脉冲信号进行电平转换，目的是匹配第一通道的秒脉冲捕获模块的输入电平，增加秒脉冲的匹配精度；第二单端转差分模块的输出端与第二电平转换模块的输入端连接，第二电平转换模块用于将输入的第二通道中的差分秒脉冲信号进行电平转换，目的是匹配第二通道的秒脉冲捕获模块的输入电平，增加秒脉冲的匹配精度。

进一步地，秒脉冲自适应捕获校准模块包括第一秒脉冲自适应捕获校准模块；驱动分发模块包括第一驱动分发模块，第一秒脉冲自适应捕获校准模块的输出端与第一驱动分发模块的输入端连接，第一驱动分发模块的输出端至少包括八路秒脉冲输出通道模块；秒脉冲自适应捕获校准模块还包括第二秒脉冲自适应捕获校准模块；驱动分发模块还包括第二驱动分发模块，第二秒脉冲自适应捕获校准模块的输出端与第二驱动分发模块的输入端连接，第二驱动分发模块的输出端至少包括八路脉冲输出通道模块。

进一步地，第一秒脉冲自适应捕获校准模块的输入端包括第一端口和第二端口，第一端口和第一电平转换模块连接，第二端口与压控恒温晶振模块连接，压控恒温晶振模块用于产生时钟信号并进行秒脉冲捕获；第二秒脉冲自适应捕获校准模块的输入端包括第三端口和第四端口，第三端口和第二电平转换模块连接，第四端口与压控恒温晶振模块连接，压控恒温晶振模块用于产生时钟信号并进行秒脉冲捕获。

进一步地，第一输入通道模块的输出端至第一秒脉冲自适应捕获校准模块的输入端和第二输入通道模块的输出端至第二秒脉冲自适应捕获校准模块的输入端的逻辑芯片走线长度相等。

其工作流程如下：低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置总共有两条通道，其中包括第一输入通道模块和第二输入通道模块，第一输入通道模块的输出端和第一单端转差分模块的输入端相连，第一单端转差分模块是用于将第一输入通道模块输入的秒脉冲信号进行单端转差分操作，目的是增加第一通道中信号的抗干扰能力；将信号传输至第一电平转换模块，第一电平转换模块用于将输入的第一单端转差分模块中第一差分秒脉冲信号进行电平转换，目的是匹配秒脉冲捕获模块的输入电平，增加秒脉冲的匹配精度；将电平转换后的信号输入至第一秒脉冲自适应捕获校准模块，第一脉冲自适应捕获校准模块根据压控恒温晶振产生的高精度低抖动时钟信号，来捕获外部输入的秒脉冲信号，可以根据第一通道中外部输入信号特性自适应捕获，并对第一通道中的信号的相位和频率进行校准，输出第一通道中低抖动高精度秒脉冲信号，同时第一秒脉冲自适应捕获校准模块的输入端接收来自压控恒温晶振模块产生的高精度和高稳定度的时钟信号，此信号用于后续秒脉冲捕获，将信号汇总至第一秒脉冲自适应捕获校准模块中，将输出的第一低抖动高精度秒脉冲信号输入至第一驱动分发模块中，捕获模块输出的低抖动高精度秒脉冲并进行分发，每个模块可分发16路(即第一输出通道模块、第二输出通道模块…第十六输出通道模块)秒脉冲并进行输出。

同理，第二输入通道模块的输出端和第二单端转差分模块的输入端相连，第二单端转差分模块是用于将第二输入通道模块输入的秒脉冲信号进行单端转差分操作，目的是增加第二通道中信号的抗干扰能力；将信号传输至第二电平转换模块，第二电平转换模块用于将输入的第二单端转差分模块中第二差分秒脉冲信号进行电平转换，目的是匹配秒脉冲捕获模块的输入电平，增加秒脉冲的匹配精度；将电平转换后的信号输入至第二秒脉冲自适应捕获校准模块，第二脉冲自适应捕获校准模块根据压控恒温晶振产生的高精度低抖动时钟信号，来捕获外部输入的秒脉冲信号，可以根据第二通道中外部输入信号特性自适应捕获，并对第二通道中的信号的相位和频率进行校准，输出第二通道中低抖动高精度秒脉冲信号，同时第二秒脉冲自适应捕获校准模块的输入端接收来自压控恒温晶振模块产生的高精度和高稳定度的时钟信号，此信号用于后续秒脉冲捕获，将信号汇总至第二秒脉冲自适应捕获校准模块中，将输出的第二低抖动高精度秒脉冲信号输入至第二驱动分发模块中，捕获模块输出的低抖动高精度秒脉冲并进行分发，每个模块可分发16路(即第十七通道模块、第十八出通道模块…第三十二道模块)秒脉冲并进行输出。

需要说明的是，本实用新型采用双通道秒脉冲分发装置，将输入的信号进行单端转差分操作，增强了信号的抗干扰能力，并将操作之后的信号进行电平转换，匹配秒脉冲捕获模块的输入电平，增加秒脉冲的匹配精度，根据压控恒温晶振产生的高精度低抖动时钟信号，来捕获外部输入的秒脉冲信号，可以根据外部输入信号特性自适应捕获，并对信号的相位和频率进行校准，输出低抖动高精度秒脉冲信号，将低抖动高精度秒脉冲信号进行分发，每个模块可分发16路秒脉冲并进行输出，完成信号分发控制的目的，进一步提高转换效率，降低部署成本，能够在有限的FPGA工作频率下，使用双通道根据外部输入信号特性自适应捕获。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置，其特征在于，包括输入通道模块、秒脉冲自适应捕获校准模块、驱动分发模块以及输出通道模块；

所述输入通道模块的输出端与所述秒脉冲自适应捕获校准模块的输入端连接，用于将信号输入至秒脉冲自适应捕获校准模块进行捕获秒脉冲信号；

所述秒脉冲自适应捕获校准模块的输出端与所述驱动分发模块的输入端连接，用于根据信号特征自适应捕获外部输入的秒脉冲信号，并对秒脉冲信号进行校准；

所述驱动分发模块的输出端与所述输出通道模块的输入端连接，用于对捕获到的低抖动秒脉冲进行分发，并形成至少八路秒脉冲分发通路输出。

2.根据权利要求1所述的低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置，其特征在于，所述输入通道模块包括第一输入通道模块和第二输入通道模块。

3.根据权利要求2所述的低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置，其特征在于，所述第一输入通道模块的输出端与第一单端转差分模块的输入端连接，所述第一单端转差分模块用于将第一通道输入的秒脉冲信号进行单端转差分处理。

4.根据权利要求2所述的低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置，其特征在于，所述第二输入通道模块的输出端与第二单端转差分模块的输入端连接，所述第二单端转差分模块用于将第二通道输入的秒脉冲信号进行单端转差分处理。

5.根据权利要求3所述的低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置，其特征在于，所述第一单端转差分模块的输出端与第一电平转换模块的输入端连接，所述第一电平转换模块用于将输入的第一通道中的差分秒脉冲信号进行电平转换。

6.根据权利要求4所述的低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置，其特征在于，所述第二单端转差分模块的输出端与第二电平转换模块的输入端连接，所述第二电平转换模块用于将输入的第二通道中的差分秒脉冲信号进行电平转换。

7.根据权利要求5所述的低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置，其特征在于，所述秒脉冲自适应捕获校准模块包括第一秒脉冲自适应捕获校准模块；所述驱动分发模块包括第一驱动分发模块，所述第一秒脉冲自适应捕获校准模块的输出端与所述第一驱动分发模块的输入端连接，所述第一驱动分发模块的输出端至少包括八路秒脉冲输出通道模块。

8.根据权利要求6所述的低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置，其特征在于，所述秒脉冲自适应捕获校准模块还包括第二秒脉冲自适应捕获校准模块；所述驱动分发模块还包括第二驱动分发模块，所述第二秒脉冲自适应捕获校准模块的输出端与所述第二驱动分发模块的输入端连接，所述第二驱动分发模块的输出端至少包括八路脉冲输出通道模块。

9.根据权利要求7所述的低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置，其特征在于，所述第一秒脉冲自适应捕获校准模块的输入端包括第一端口和第二端口，所述第一端口和所述第一电平转换模块连接，所述第二端口与压控恒温晶振模块连接，所述压控恒温晶振模块用于产生时钟信号并进行秒脉冲捕获。

10.根据权利要求8所述的低抖动自适应双通道秒脉冲分发装置，其特征在于，所述第二秒脉冲自适应捕获校准模块的输入端包括第三端口和第四端口，所述第三端口和所述第二电平转换模块连接，所述第四端口与压控恒温晶振模块连接，所述压控恒温晶振模块用于产生时钟信号并进行秒脉冲捕获。