基于恒温晶振的时间同步系统的制作方法

本实用新型涉及时间同步领域，具体而言，涉及一种基于恒温晶振的时间同步系统。

背景技术：

在高性能测时仪器领域，例如，GPS/北斗时间同步系统中，频率稳定性是影响系统整体稳定性的一个重要指标，因为石英晶体具有稳定的固有频率，所以这类仪器通常采用具有高精度的石英晶体振荡器。

恒温晶振采用高精度恒温槽给高稳定石英晶体进行恒温处理，使晶体保持长期温度恒定状态从而达到频率稳定输出，但是恒温晶振存在频率老化的现象，其频率精度会因小量的老化变量发生变化，即振荡器的频率的随时间的增加而呈现缓慢变化的趋势，虽然老化引起的频率变化的绝对值较小，但是一些精度要求较高的场合，这种变化还是不允许的，因为恒温晶振的频率老化不但会造成测时仪器设备的偏离或失效，还会导致时间同步系统不稳定。克服高性能恒温晶振的频率老化的问题，已成为当前国际频率控制领域的一个研究热点。

针对上述现有技术中恒温晶振的频率老化导致系统不稳定的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本实用新型实施例提供了一种基于恒温晶振的时间同步系统，以至少解决现有技术中恒温晶振的频率老化导致系统不稳定的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种基于恒温晶振的时间同步系统，包括：电压测量芯片，用于测量时间同步系统的电压波动参数；加速度计，用于测量时间同步系统运行中的振动频率；温度传感器，用于采集时间同步系统的温度参数；处理器，分别与电压测量芯片、加速度计和温度传感器连接，用于根据电压波动参数、振动频率和温度参数确定恒温晶振的输出频率。

进一步地，该时间同步系统还包括：天线，用于接收GPS/北斗卫星的卫星数据；GPS/北斗接收机，与天线连接，用于根据接收到的GPS/北斗卫星的卫星数据生成信息码流；处理器，与GPS/北斗接收机连接，用于提取信息码流中的时间参数信息。

进一步地，该时间同步系统还包括：逻辑单元，与GPS/北斗接收机连接，用于接收GPS/北斗接收机发送的参考秒脉冲。

进一步地，逻辑单元，与处理器连接，还用于与处理器交互数据。

进一步地，该恒温晶振，分别与逻辑单元和处理器连接，用于接收处理器发送的本地频率秒脉冲和逻辑单元发送的参考频率。

进一步地，恒温晶振还用于输出压控驯服的高稳频率秒脉冲。

进一步地，该时间同步系统还包括：公共底板，用于通过标准插件接口固定时间同步系统内部的各个模块。

进一步地，该时间同步系统还包括：电源模块，插接于公共底板上，用于为时间同步系统内部的各个模块供电。

进一步地，逻辑单元为FPGA逻辑单元。

进一步地，处理器，还用于提取信息码流中的日期参数信息。

在本实用新型实施例中，通过电压测量芯片，用于测量时间同步系统的电压波动参数；加速度计，用于测量时间同步系统运行中的振动频率；温度传感器，用于采集时间同步系统的温度参数；处理器，分别与电压测量芯片、加速度计和温度传感器连接，用于根据电压波动参数、振动频率和温度参数确定恒温晶振的输出频率，达到了建立恒温晶振的评估补偿模型的目的，从而实现了提高时间同步系统整体稳定性的技术效果，进而解决了现有技术中恒温晶振的频率老化导致系统不稳定的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据本实用新型实施例的一种基于恒温晶振的时间同步系统的示意图；以及

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的基于恒温晶振的时间同步系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

根据本实用新型实施例，提供了一种基于恒温晶振的时间同步系统的实施例。

图1是根据本实用新型实施例的一种基于恒温晶振的时间同步系统的示意图，如图1所示，该时间同步系统包括：电压测量芯片10、加速度计12、温度传感器14、处理器16，其中，

电压测量芯片10，用于测量时间同步系统的电压波动参数；加速度计12，用于测量时间同步系统运行中的振动频率；温度传感器14，用于采集时间同步系统的温度参数；处理器16，分别与电压测量芯片10、加速度计12和温度传感器14连接，用于根据电压波动参数、振动频率和温度参数确定恒温晶振的输出频率。

具体的，上述电压测量芯片10、加速度计12、温度传感器14与处理器16相连接，在一种可选的实施例中，该电压测量芯片10可以是一种高精度的电压测量芯片10，芯片核心部分可以采用双积分ADC，工作性能稳定，抗干扰能力强，还可以在电压测量芯片10的输入端增加隔离放大电路，提高采集时间同步系统的电压波动参数的速度。具体的，上述加速度计12可以是线性加速度计，摆式加速度计等等，可以用于测量时间同步系统运行中的振动频率，例如，测量恒温晶振的振动频率。

上述温度传感器14可以采集上述时间同步系统的温度变化参数，处理器16通过接收并处理上述电压测量芯片10、加速度计12、温度传感器14传送的电压波动参数、振动频率和温度参数，可以确定恒温晶振的输出频率，通过运算和评估不同电压变化、温度和振动条件下恒温晶振的老化曲线建立恒温晶振的评估补偿模型，确保在要求的条件下满足该时间同步系统的整体稳定度要求。

基于上述实施例提供的技术方案，本实用新型还提供了如下的优选方案：

作为一种可选方案，图2是根据本实用新型实施例的一种可选的基于恒温晶振的时间同步系统的示意图，如图2所示，该时间同步系统还包括：天线18，用于接收GPS/北斗卫星的卫星数据；GPS/北斗接收机20，与天线18连接，用于根据接收到的GPS/北斗卫星的卫星数据生成信息码流；处理器16，与GPS/北斗接收机连接，用于提取信息码流中的时间参数信息。

具体的，在上述该时间同步系统中，GPS/北斗接收机的外侧可以连接有天线18，例如，外接全向天线，可接收GPS/北斗卫星的卫星数据。GPS/北斗接收机20可以接收来自GPS卫星数据、北斗RNSS导航卫星数据，接收的卫星数据中包括时间和状态信息，GPS/北斗接收机还用于处理上述卫星数据，得到信息码流。上述处理器16可以是ARM9系列处理器，处理器16通过与GPS/北斗接收机20关联，可以从GPS/北斗接收机20发送的信息码流中提取有效的时间、日期参数信息等，并单独提取以及存储时间信息中的年月日、时分秒等时间数据信息。

在上述该时间同步系统中，图2是根据本实用新型实施例的一种可选的基于恒温晶振的时间同步系统的示意图，如图2所示，该时间同步系统还包括：逻辑单元22，与GPS/北斗接收机20连接，用于接收GPS/北斗接收机20发送的参考秒脉冲；逻辑单元22与处理器16连接，还用于与处理器16交互数据。

作为一种可选的实施方案，上述该时间同步系统还包括逻辑单元22，具体的，逻辑单元22可以是FPGA逻辑单元，上述逻辑单元22可以与GPS/北斗接收机20相连接，可以接收GPS/北斗接收机20发送的参考秒脉冲(例如，频率标准源1PPS)，优选的，串行报文送至FPGA逻辑单元的FIFO中缓存，上述FPGA逻辑单元还与处理器16连接，可以与处理器16交互数据，在FPGA逻辑单元接收到GPS/北斗接收机20发送的参考秒脉冲(例如，频率标准源1PPS)，FPGA逻辑单元可以发送至处理器16，具体的，ARM Cortex-M3核解析FPGA逻辑单元发送的串行报文，识别GPS/北斗接收机20的卫星时间和状态信息，并输出本地频率1PPS至FPGA逻辑单元。

图2是根据本实用新型实施例的一种可选的基于恒温晶振的时间同步系统的示意图，如图2所示，该时间同步系统还包括：恒温晶振24，分别与逻辑单元22和处理器16连接，用于接收处理器16发送的本地频率秒脉冲和逻辑单元22发送的参考频率；恒温晶振24还用于输出压控驯服的高稳频率秒脉冲。

具体的，上述恒温晶振24可以与处理器16连接，接收处理器16发送的本地频率秒脉冲，上述恒温晶振24还可以与逻辑单元22连接，可以接收FPGA逻辑单元发送的参考频率1PPS，其中，上述参考频率1PPS可以是优选的本地频率1PPS，最终恒温晶振24输出压控驯服的高稳频率1PPS，在一种可选的实施方式中，上述恒温晶振24可以包括带有驯服功能的CM5503模块，用以平滑模块转换过程中的抖动，保证了上述时间同步系统输出的驯服时间信息更加准确可靠。

作为一种可选的实施例，该时间同步系统还包括：公共底板，用于通过标准插件接口固定时间同步系统内部的各个模块。

上述公共底板可以用来固定该时间同步系统内部的各个模块，具体的，可以通过标准插件接口来固定，通过利用公共底板来固定该时间同步系统内部的各个模块，可以提高上述系统的稳定性。

在一种可选的实施例中，该时间同步系统还包括：电源模块，插接于公共底板上，用于为时间同步系统供电。

具体的，上述电源模块的输入接口可以有两种，可以是220VAC电源接口，也可以是12VDC接口，对于上述电源模块的输入接口，此处需要说明的是，两种可选的接口是独立的，可以根据实际情况进行选择使用，上述电源模块插接于公共底板上，可以为时间同步系统的各个模块以及该时间同步系统的正常运行提供电源，优选地，上述电源模块使用直流电进行供电。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。在本实用新型的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。