专利名称：卫星定位系统实时同步控制器的制作方法
技术领域：
本发明公开一种卫星定位系统实时同步控制器，涉及测量仪器同步控制技术领域。
背景技术：
在电磁法测量中，用于发射机与接收机或接收机之间的常规同步方法有导线连接同步、无线电遥测同步和高精度石英钟同步。导线连接同步适用于发射机与接收机相距很近的场合，但导线连接容易产生电磁干扰噪声，当发射机与接收机相距较远时，导线连接已显得十分不便。无线电遥测同步适用于发射机与接收机相距较远的场合，但由于电离层等因素影响，很难达到较高的精度，而且无线发射较远的距离时成本也较高。高精度石英钟同步是一种较常用的同步方法，远近距离均可使用，但是需要给石英钟恒温，且有石英晶体老化的问题，当需要长时间观测时，不进行时钟误差校正难以满足高精度同步的要求。
发明内容
本发明公开一种卫星定位系统实时同步控制器，目的旨在解决电磁法测量中高精度实时同步控制问题。
本发明的技术解决方案如下以卫星定位系统(以下简称GPS)授时信息应用为突破口，重点-解决多机系统(发射与接收以及多接收机系统)的高精度实时同步技术。由天线接受卫星信号输送给GPSOEM板产生信号，送入分频器，分频器产生的分频信号送入波形发生电路，产生两路同步控制信号，用于实现最终的三种波形的输出给发射线圈，实现同步控制下的一次场发射与二次场接收；上述的GPS OEM板可以产生两个信号，其中1秒脉冲信号经触发器整形与10KHZ信号同时送入分频器，当所需频率高于1HZ时用10K信号作为触发信号，反之用整形后的1HZ信号做触发信号，分频器产生的分频信号送入波形发生电路，产生两路同步控制信号，用于实现最终的三种波形的输出给发射线圈，实现同步控制下的一次场发射与二次场接收。
通过微处理器设置OEM板的工作方式，主微处理器通过相应的软件用于控制波形发生电路输出波形的方式、时间、频率、输出电压、电流，电压电流控制电路产生稳压稳流控制信号，实现输出电压电流闭环控制。
将GPS提供的秒脉冲1PPS作为触发器的时钟信号，定时信号作为输入信号，当定时到时，输入信号为1，经1PPS秒脉冲锁存，送到分频器，由分频器的两个定时器形成了同步信号CLK，定时器1用到了GPS提供的10KHz信号。直接用于输出频率大于1HZ时的同步控制。
本发明的积极效果在于采用本控制器解决了实施同步和阵列同步，同步不受自然环境影响，具有实时同步、同步精确高、操作简单、功耗小、受环境影响小等特点，同步测量误差在几十到100多纳秒之间，可以满足设计要求，已应用到ATEM-I、ATEM-II系统中。同步测量装置还可广泛应用于通讯、电力、电视及计算机网络等领域。
采用了GPS同步的时间域TEM系统广泛适用于金属矿物探、工程探测、环境污染检测等方面，尤其是干旱地区找水，我国西部地区的发展滞后，从某种意义上来讲，是受干旱缺水的影响，国家已花大量外汇进口TEM系统用于西部找水，本项目研制的时间域TEM系统整体上已接近世界先进水平，完全可以替代进口设备，为我国的西部大开发提供一种准确、轻便的物探仪器。
图1为本发明实施例1电路原理图。
图2为本发明实施例2电路原理图。
1～天线、2～GPS OEM板、3～分频器、4～微处理器、5～主微处理器、6～波形发生器、7～电压电流控制电路、8～通讯接口、9～存储器、10～显示器、11～键盘、12～触发器、13～锁相电路。
具体实施例方式实施例1GPS OEM 2板选用Juoiter型号可以提供1Hz和10KHz两路信号，其中1Hz通过触发器12整形与10KHz信号同时接分频器7(选用82C54型号)的输入端，当所需频率高于1Hz时用10K信号作为触发信号，反之用整形后的1Hz信号做触发信号，产生同步控制信号输入至波形发生电路8(选用GAL16V8芯片)生成Wa、Wb两路控制信号用于产生三种激励信号送至线圈；在本实施例中，微处理器5为89C51型号，其三总线分别接分频电路3(选用82C54)、电压电流控制电路7(选用DAC0832)和波形发生电路6(选用GAL16V8)、存储器9(选用62256)及通讯接口8(选用RS232)。
实施例2也可利用锁相环路的同步原理，对1PPS进行锁相倍频，从一个高准确度、高稳定度的参考信号变换出极其精确的工作频率。GPSOME 2板选用VP Oncore型号，具有一路1Hz输出信号，GPS OEM2产生1PPS信号，通过屏蔽线传送到锁相电路13把1PPS信号转化成一个参考信号，锁相倍频产生的基准信号fOUT接到82C54的计数器0，将计数器0和计数器1级联起来使用，经分频后的信号输出到时钟选择电路，82C54的计数器2接GPS的1PPS信号，以便在工作时钟为1秒的整数倍时，可由1PPS直接产生精度较高的工作时钟。
权利要求
1.一种卫星定位系统实时同步控制器，其特征在于由天线(1)接受卫星信号输送给GPS OEM板(2)产生信号，送入分频器(3)，分频器(3)产生的分频信号送入波形发生电路(6)，产生两路同步控制信号，用于实现最终的三种波形的输出给发射线圈，实现同步控制下的一次场发射与二次场接收；通过微处理器(4)设置GPS OEM板(2)的工作方式，主微处理器(5)的三总线分别接分频电路(3)、电压电流控制电路(7)和波形发生电路(6)、存储器(9)及通讯接口(8)，通过相应的软件用于控制波形发生电路(6)的输出波形方式、时间、频率、输出电压、电流，电压电流控制电路(7)产生稳压稳流控制信号，实现输出电压电流闭环控制。
2.根据权利要求1所述的同步控制器，其特征在于由天线(1)接受卫星信号输送给GPS OEM板(2)产生两个信号，其中1秒脉冲信号经触发器(12)整形与10KHZ信号同时送入分频器(3)，当所需频率高于1HZ时用10K信号作为触发信号，反之用整形后的1HZ信号做触发信号，分频器(3)产生的分频信号送入波形发生电路(6)，产生两路同步控制信号，用于实现最终的三种波形的输出给发射线圈，实现同步控制下的一次场发射与二次场接收；
3.根据权利要求1所述的同步控制器，其特征在于GPS OME板(2)选用VP Oncore型号，具有一路1Hz输出信号，产生1PPS信号，通过屏蔽线传送到锁相电路(13)把1PPS信号转化成一个参考信号，锁相倍频产生的基准信号fOUT接到82C54的计数器0，将计数器0和计数器1级联起来使用，经分频后的信号输出到时钟选择电路，82C54的计数器2接GPS的1PPS信号，以便在工作时钟为1秒的整数倍时，可由1PPS直接产生精度较高的工作时钟。
全文摘要
本发明公开一种卫星定位系统实时同步控制器,由天线接受卫星信号输送给GPS OEM板产生两个信号,经整形送入分频器,由分频器产生的分频信号送入波形发生电路,产生两路同步控制信号,用于实现最终的三种波形的输出给发射线圈,实现同步控制下的一次场发射与二次场接收。由微处理器设置OEM板的工作方式,主微处理器通过相应的软件用于控制控制输出波形的方式、时间、频率、输出电压、电流,电压电流控制电路产生稳压稳流控制信号,实现输出电压电流闭环控制。
文档编号H04L7/02GK1357991SQ01128148
公开日2002年7月10日 申请日期2001年9月5日 优先权日2001年9月5日
发明者林君, 于生宝, 段清明, 王淑玲 申请人:吉林大学