综合校时模块的设计与实现

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综合校时模块是我公司自行研制的通信设备上一个时间校正模块,具有一套相对独立的电路,其作用是是利用GPS卫星授时系统和短波授时系统获得准确的时间。本文首先对GPS授时原理和短波授时原理进行了阐述,着重介绍了短波授时技术,介绍了短波时号的组成特点,同时分析了短波时码信号传输的弱点,介绍了短波时码接收的设备,并描述了短波授时实现的方法。然后介绍了综合校时模块的具体指标参数,定下了模块的方案,决定模块分为短波接收机、GPS接收机和信号处理板3部分。接下来分别描述了3部分的方案,设计出了各部分的工作流程。接下来重点讲述了信号处理板实现,介绍了信号处理板的硬件组成,介绍了信号处理板的具体软件设计。包括了GPS功能实现软件工作流程和短波校时功能实现的软件工作流程,以及校时综合模块内外部的具体接口协议及实现。由于晶体振荡器频率具有温漂特性和工程中容易被干扰的特点,本文还提出了一种时钟芯片的频率校正方法。该方法根据时钟芯片自身的电路特点,利用FPGA和单片机计算时钟芯片频率偏移,通过增加或减少脉冲对其进行补偿,达到频率校正目的,确保时钟芯片的守时精度。将该方法运用到实际的工程运用中后,获得较好的效果。为以后时钟芯片的频率校正的工程实现提供了一个有力的参考。最后介绍了模块的测试方法,给出了模块测试的原理框图,并具体对每个指标进行了测试。该模块目前通过的验收测试,并应用于通信设备上,工作状况良好。
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