一种GPS校准的数字式高精度守时钟 .pdfVIP

学兔兔 第32卷 第4期 仪 器 仪 表 学 报 Vo1．32 No．4 2011年4月 Chinese Journal of Scientific Instrument Apr．2011 一 种GPS校准的数字式高精度守时钟 魏 丰 ，朱广伟 ，王瑞清 ，王 群 (1华中科技大学控制科学与工程系 武汉 430074；2解放军94921部队 晋江 362200) 摘 要：晶振老化是影响时钟守时精度的最主要原因，一般的解决方法是采用GPS校准锁相环微调压控晶振的振荡周期进行 补偿的电路方案。介绍了一种由固定频率晶振驱动的分频比可精细微调的基于加法器的时钟电路。提出了一种新颖的基于该 时钟电路，采用GPS接收机、单片机、可编程逻辑器件和TDC构成的全数字化守时钟电路方案。该方案具有守时精度高、全数 字化设计、简单和便于集成等优点，特别适合于只校时不锁频场合。最后以一个守时精度为1毫秒／Et的守时钟为例说明了该 电路的设计方法和步骤，给出了实测结果。 关键词：基于加法器的时钟；守时；卫星全球定位系统；时间数字转换器 中图分类号：TP393 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：520．3040 GPS disciplined precise digital timekeeping clock Wei Feng ，Zhu Guangwei ，Wang Ruiqing ，Wang Qun ( Dept．ofControl Science and Engineering，Huazhong Univ．ofSci．Tech．，Wuhan 430074，China； 2 94921 Unit of尸 ，Jin~iang，362200，China) Abstract：Aging of crystal oscillator is a main factor influencing the accuracy of clock．Compensation is usually achieved by slightly changing the oscillation cycle of the crysta1．An adder-based clock circuit，whose~equency di— viding ratio can be adjusted fine and smoothly，is introduced in this paper．A novel circuit scheme of GPS disci- plined timekeeping clock is presented，which consists of adder-based clock，GPS receiver，MCU，CPLD and TDC． The circuit scheme has the advantages of high precision，fully digitized design，simple structure and convenient to be integrated，which is especially suitable for the situations where only time correction and but no~equency locking are needed．As an example，the design procedure and practical test result of a clock with timekeeping precision of 1 ms／ day in holdover mode are given． Key words：adder-based-clock；timekeeping；global positioning system(GPS)