1.一种高精度卫星秒脉冲同步守时装置,其特征在于,包括时钟源、卫星接收器、同步模块、输出设备和cpu;
所述卫星接收器的输出端分别与所述时钟源的输入端和同步模块的第一输入端连接,所述时钟源的输出端与同步模块的第二输入端连接,所述同步模块的输出端与所述输出设备的输入端连接;
所述同步模块与所述cpu通信连接。
2.根据权利要求1所述的高精度卫星秒脉冲同步守时装置,其特征在于,所述时钟源为铷原子钟。
3.根据权利要求1所述的高精度卫星秒脉冲同步守时装置,其特征在于,所述同步模块包括步进补偿单元和翻转鉴相单元;
所述卫星接收器的输出端分别与所述步进补偿单元的第一输入端和翻转鉴相单元的第一输入端连接,所述步进补偿单元的输出端分别与翻转鉴相单元的第二输入端和输出设备的输入端连接,所述翻转鉴相单元的输出端与所述步进补偿单元的第二输入端连接。
4.根据权利要求3所述的高精度卫星秒脉冲同步守时装置,其特征在于,所述卫星接收器用于接收卫星信号,并输出卫星1pps信号到同步模块和时钟源中;
所述时钟源用于输出与卫星1pps信号同步的时钟信号至同步模块;
所述步进补偿单元用于产生并输出1pps信号,并通过相移对齐的方式实现输出1pps信号的同步;
所述翻转鉴相单元用于计算卫星1pps信号与输出1pps信号的相位差;
所述输出设备用于接收信号输出设备输出的输出1pps信号;
所述cpu用于配置同步模块输出的输出1pps信号的脉宽。
5.一种高精度卫星秒脉冲同步守时方法,其特征在于,包括以下步骤:
s1、通过卫星接收器接收卫星信号,并输出卫星1pps信号至同步模块和铷原子钟;
s2、将铷原子钟使用pll核倍频成125mhz的时钟信号,并输入到同步模块中作为其内部时钟;
s3、在同步模块中,当检测到卫星1pps信号的上升沿时,拉高输出1pps信号,同时内部高精度守时计数器进行计数;
s4、通过翻转鉴相单元,检测输入1pps信号与输出1pps信号的相位差信号;
所述输入1pps信号为对卫星1pps信号进行上升沿检测时,延时3个时钟周期后同步模块的内部1pps信号;
s5、根据相位差信号,通过步进补偿单元利用相移对齐的方式对输出1pps信号进行相位调整;
s6、判断卫星是否连接;
若是,则进入步骤s7;
若否,则进入步骤s8;
s7、重复步骤s3-s5,通过精确调整输出1pps信号的相位,使其与卫星1pps信号同步,实现同步守时;
s8、通过铷原子钟进行输出1pps信号的自主守时。
6.根据权利要求5所述的高精度卫星秒脉冲同步守时方法,其特征在于,所述步骤s3中,所述输出1pps信号根据计数器的值进行拉高或拉低控制;
所述计数器使用同步模块内部的高频时钟进行计数;
当所述计数器计数到high_1pps时,将输出1pps信号拉高;
当所述计数器计数到low_1pps时,将输出1pps信号拉低;
所述low_1pps作为同步模块的内部寄存器,通过cpu对low_1pps进行配置,产生不同脉宽的输出1pps信号。
7.根据权利要求5所述的高精度秒脉冲同步守时方法,其特征在于,所述步骤s4具体为:
s41、分别为输入1pps信号和输出1pps信号产生对应的输入沿指示信号和输出沿指示信号,并将其默认为低;
s42、当输入1pps信号的上升沿和输出ipps信号的上升沿到来时,将对应的输入沿指示信号和输出沿指示信号翻转;
s43、通过对输入沿指示信号和输出沿指示信号进行异或处理,得到相位差信号。
8.根据权利要求5所述的高精度卫星秒脉冲同步守时方法,其特征在于,所述步骤s5中,当输入1pps信号与卫星1pps信号存在相位差信号时,对应的相位差指示信号产生高电平脉冲,通过步进补偿单元在每次检测到高电平脉冲时,对输出1pps信号进行相位调整。
9.根据权利要求8所述的高精度卫星秒脉冲同步守时方法,其特征在于,对输出1pps信号进行相位调整的方法具体为:
a1、判断输出1pps信号是否超前于卫星1pps信号;
若是,则进入步骤a2;
若否,则进入步骤a3;
a2、将输出1pps信号右移对应的相位长度,并在下个时钟周期内使计数器值保持不变;
a3、将输出1pps信号左移对应的相位长度,并在下个时钟周期内使计数器值加2。