1PPS：秒脉冲 相关概念理解

时钟模块上的GPS接收机负责接收GPS天线传输的射频信号，然后进行变频解调等信号处理，向基站提供1pps信号，进行同步。 GPS使用原子钟（原子钟，是一种计时装置，精度可以达到每2000万年才误差1秒）

 

1PPS：秒脉冲

英文全称：Pulse Per Second 

 

 

GPS组合频率标准：校频机组成GPS 铷原子频标由GPS 接收板、铷振荡器、锁相电路、分频电路等部分组成。可以输出频率信号,1PPS 信号以及时间码信息。还有外部频率输入和外部秒信号输入选项。应用领域军用靶场及电子对抗时统设备、高精度导航

GPS时钟主要分为两类，一类是GPS授时仪，主要输出时标信息，包括1PPS及TOD信息；另外一类是GPS同步时钟，后者输出利用卫星信号驯服OCXO或者铷钟得到的高稳定频率信息，以及本地恢复的更平稳的时标信号。

1PPS信号特性

模块输出的高精度1PPS信号，精度优于50ns，占空比为50％，1PPS信号 上升沿为时间同步点，上升沿时间小于

5ns。第一帧串口报文信息与1PPS信号同步精度约为36ms。如图所示：

 

1PPS信号提供精确的时钟同步信号，脉冲宽度为200-300ms，采用上升沿为准时点，上升时间△T不超过10ns。TOD时间数据信息包含了当前1PPS上升沿所 对应的时刻信息，并可用于传送北斗双模系统相关的状 态、配置信息；TOD在1PPS上升沿之后1ms开始传送，并在500ms内传完。

 

具体实例：

对于Ublox F9P模块，UART 输出 NEMA 数据，另外一个GPIO输出 1PPS 脉冲，有如下时序图：

1. NEMA中包含有时间信息，一般是秒级别，也有部分带有毫秒

2. 1PPS即每秒输出一个脉冲，图中以高电平触发为例（没画下降沿），接收及处理1PPS脉冲的时间也在ns级别

3. 因为NEMA是通过串口发送和接收，而且一次NEMA数据量也有KB级别大小，处理时间远比1PPS时间长

4. 通过NEMA中的秒级时间和1PPS脉冲相配合，即可实现高精度时间同步（ns级：依据1PPS的响应时间）