　　GPS時鐘同步采集系統(tǒng)深入剖析,原來對晶振要求這么高.
　　其實基于GPS的時鐘同步采集系統(tǒng)在生活中的應用非常之多,只是我們都未曾接觸到或是注意到;現(xiàn)下這種分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應用最多的場景就是道路橋梁健康狀況的實時監(jiān)控;南京有段高速公路就是采用這種方式對道路狀況進行檢測,最金典的還是東海大橋上所使用的基于GPS PPS的時鐘同步采集系統(tǒng);隨著我們對該系統(tǒng)的了解越來越多,越來越深,發(fā)現(xiàn)該系統(tǒng)對石英晶振需求非常之高,已經(jīng)不是工業(yè)級產(chǎn)品能夠滿足需求的了.
　　是的,該系統(tǒng)不管是由于其本身的工作環(huán)境還是本身對時鐘信號的要求,它都必須要使用有源晶振作為核心模塊的時鐘信號.下面我們從技術層面去分析一下.

　　該解決方案是使用?GPSPPS時鐘?同步?技術,?對?分布?在?橋?體?各個?位置?的?采集?機?站?進行?采樣?時鐘?同步,?每?個?采集?機?站?都?采用?NI公司?的?PXI工?控?機?箱?以及?相關?的?板?卡?與?GPS時鐘?同步?信號?接收?器?相連.?在此?硬件?基礎?上,?通過?NI公司?LabVIEW平臺?以及?相關?軟件?開發(fā)?包?來?設計?開發(fā)?整個?同步?采集?系統(tǒng).
　　采集?系統(tǒng)?自身?的?環(huán)境?限制?導致?設備?的?分散?性,?保證?各個?采集?設備?之間?數(shù)據(jù)?的?同步?性,?使?之?分析?出來?的?結果?更?具有?研究?和?使用?價值,?并?在?一個?可?控?的?成本?下?實現(xiàn),?是?擺?在?設計?者?面前?的?難題.?相?對于?其他?2種?技術?方案:?基于?短距離?低成本?的?機?箱?同步?技術?和?基于?長?距離?高?成本?的?衛(wèi)星?同步?技術.?GPSPPS是?一種?集?2者?優(yōu)點?于?一身?的?時鐘?同步?技術.?不僅?能?獲得?和?高?成本?技術?相同?的?效果,?并且?還?能?節(jié)約?大量?成本.
　　那么什么是GPS PPS時鐘同步采集系統(tǒng)呢?這里的時鐘同步有兩種含義,其一是數(shù)據(jù)采樣頻率的同步,包括采樣時鐘信號的脈沖同步以及相位同步,其二就是時間軸上的同步,即采樣點時間標簽的同步.只有一種狀況才能夠稱之為真正的同步采集,而實現(xiàn)同步采集的方案并非只有一種,還有機箱直聯(lián)時鐘同步,GPSIRIG-?B時鐘?同步?技術.
　　而GPS PPS時鐘同步采集系統(tǒng)需要外接GPS信號接收設備,所以成本上相對來說會大一些;而GPS衛(wèi)星發(fā)送的時鐘信號,輸出端主要分為3部分:
　　1)10MPPS(PulsePerSecond)?信號:?用于?同步?采集?系統(tǒng),?作為?采集?系統(tǒng)?的?采樣?基?頻.?此?信號?不?包含?任何?的?時間?信息,?僅僅?為?簡單?的?脈沖?信號,?脈沖?間隔?為?10?納?秒.
　　2)1PPS(PulsePerSecond)?信號:?用于?采集?系統(tǒng)?觸發(fā)?采集?使用,?此?信號?同上,?僅僅?為?簡單?的?脈沖?信號,?脈沖?間隔?為?1?秒.
　　3)絕對?時間?(GMT)?信號:?用于?替代?采集?系統(tǒng)?自身?的?時間?標簽,?此?信號?采用?NEMA?標準.

　　先不談其他,僅僅是是GPS定位模塊對于石英晶振的要求比較高,一般情況下是應用溫補晶振作為時鐘源,一來是是因為需要實時進行檢測,需要處理的數(shù)據(jù)量比較大,二來是因為該系統(tǒng)的工作系統(tǒng)非常復雜所致;當然,除此之外,還包含數(shù)據(jù)傳輸模塊,中央數(shù)據(jù)處理模塊等等都需要極度穩(wěn)定的時鐘信號來保障模塊的穩(wěn)定性.
　　GPS時鐘同步采集系統(tǒng)深入剖析,原來對晶振要求這么高.

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