孙雪淋 秦明伟 胡贵林

(1.西南科技大学信息工程学院，四川绵阳 621010；2.重庆九洲星熠导航设备有限公司，四川绵阳 621000)

1 引 言

当今世界，科技快速发展，高精度授时及时间同步显得非常重要，尤其在电力、通信以及军事领域等等。北斗作为中国独立研发的卫星系统，为电力全网时间同步提供了安全保障。近年来，基于北斗的授时研究也随着北斗卫星系统不断完善而取得了进一步突破。王东霞等人对北斗RDSS授时服务性能做出了理性评估；沈飞等人设计了基于MSP430单片机的授时系统设计；刘娅等人分析了一种基于单频的授时方法等均达不到我国电力组网等领域的授时精度。而当前我国电力组网、信息通信组网的建设完全依赖于高精度的时间同步系统，现有的授时系统往往做不到精度与成本兼顾。针对此问题，设计了一种低功耗、低成本并能兼顾高精度的时间同步系统。以北斗时作为标准时间尺度，保障授时时间的准确性，结合STM32芯片以及TDC测量技术，并利用PID控制器对系统偏差调整完善，从而构建出高精度授时系统。

2 系统总体方案设计

系统采用ARM的设计结构，对比标准1PPS与1PPS的相位差，结合TDC对秒脉冲相位的高精度测量，采用PID算法调整本地OCXO时钟频率，使OCXO的输出稳定频率，最终达到高精度授时目的。系统结构框图如图1所示。

授时系统主要包括4个模块，分别是1PPS的生成模块、参考捕获时间同步模块、鉴相模块以及PID控制模块。导航卫星信号接收机接收北斗卫星信号，输出标准参考1PPS并输入到鉴相器模块；……