基于LEA-5T的快速高精度授時系統(tǒng)
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3．3 初始化GPS芯片
LEA-5T芯片上電后進入自己的出廠狀態(tài)，系統(tǒng)可以根據(jù)需要，在每次上電通過處理器(MCU)對其進行初始化設(shè)置。通過UBX Message 6中的UBX ClassCFG可以選擇通信端口(UART／USB)、設(shè)置通信端口屬性(波特率)、設(shè)置I／O端口屬性、確定發(fā)送Message等操作；UBX Class ACK為CFG控制命令的返回命令，返回ACK-ACK表明命令接收／執(zhí)行正確，返回ACK-NAK表明命令接收／執(zhí)行錯誤；通過UBX Message中的UBX Class NAV(UBX_NAV_TIMEGPS6)可以設(shè)置輸出時間碼數(shù)據(jù)。初始化流程如圖4所示。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/153647.htm
4 輸出時間信號
4．1 同步脈沖信號輸出
輸出與GPS時間脈沖同步的頻率脈沖信號，是授時系統(tǒng)的重要功能。這個功能由數(shù)字邏輯電路完成。數(shù)字邏輯電路對內(nèi)部高精度標(biāo)準(zhǔn)頻率(見圖2)信號經(jīng)過分頻，生成各路所需高精度頻率信號，分頻后的信號經(jīng)過信號調(diào)整電路后與GPS時間脈沖同步。
4．2 IRIG-B碼
IRIG-B碼是標(biāo)準(zhǔn)時間碼信號。由數(shù)字處理器通過I／O向數(shù)字邏輯電路實時刷新當(dāng)前時間數(shù)據(jù)(IRIG-B精確到秒)，F(xiàn)PGA經(jīng)內(nèi)部邏輯電路產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)IRIG-B(DC)碼，其時間的起點與GPS時間脈沖對齊，并通過隔離差分驅(qū)動向遠(yuǎn)程提供時間信息。
4．3 時間碼數(shù)據(jù)
時間碼數(shù)據(jù)除了通過DC_code方式發(fā)送外，還可以通過通信接口，由信號處理器按自定協(xié)議定時發(fā)送。
5 實物圖
設(shè)計實例由兩層電路板疊插組成，上層為GPS信號板，下層為信號處理及輸出驅(qū)動板，如圖5所示。
6 結(jié)論
LEA-5T芯片具有體積小、GPS信號靈敏、授時快、精度高的特點，基于LEA-5T的授時系統(tǒng)將GPS信號接收與時間信號處理整合在一起，系統(tǒng)集成度高，體積小，可靠性好。設(shè)計實例實驗表明，本系統(tǒng)授時快，冷啟動下首次授時十幾秒，熱啟動授時小于4 s，再次授時(自備電池下)小于1 s，可在惡劣天氣只見一顆星情況下輸出時間信號。實測同步信號精度為0．6μs，可滿足小于1 μs的要求。
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