系統硬件設計方面由32位高性能微處理器ARM9負責接收GPS模塊時間、軟件運算和部分串行接口，其它的串行接口和所有的對時脈沖信號均由FPGA輸出，具有很強的靈活性。
 GPS時鐘系統的特點：
1．裝置有電源中斷告警、GPS/北斗失步告警、外部“B碼輸入”（后備時間基準）消失告警多路報警（繼電器空接點）信號輸出，可接入電廠/變電站內的監控系統，在線監控裝置的運行狀況。
2．裝置前面板有“電源指示”燈、“秒脈沖指示”
燈、“GPS/北斗信號輸入” 燈、“B碼信號輸入” 燈、“GPS/北斗信號輸入異常” 燈、“B碼信號輸入異常” 燈多種工作狀態指示，便于運行值班人員的日常巡視。
3．裝置可通過數碼管顯示追蹤到衛星個數，直觀地反映裝置的收星狀況。
4．應用GPS授時技術/北斗授時技術/B碼基準接收技術/高穩晶體振蕩器守時技術授時，實現多基準冗余授時，能夠智能判別GPS信號、北斗信號、外部B碼時間基準信號的穩定性和優劣，并提供多種時間基準配置方法。
5．裝置提供一路可編程的TTL脈沖信號（1PPS/1PPM/1PPH）供時鐘的準確度指標測試。
6．裝置不光實現了板卡全兼容，還提供了豐富的信號接口資源和開放式特殊接口設計平臺，具備兼容能力。裝置可提供多路脈沖信號（1PPS、1PPM、1PPH、事件，空接點、差分、TTL、24V/110V/220V有源、光）、IRIG-B信號（TTL、422、232、AC、光）、DCF77信號（有源、無源）、時間報文（RS232、RS422/485、光）、PTP、NTP/SNTP網絡時間信號，可以滿足電廠/變電站內不同設備的對時接口要求。
7．裝置采用全模塊化即插即用結構設計，支持板卡熱插拔，配置靈活，維護方便。為將來其它信號基準源(珈俐略衛星信號、上游地面鏈路的DCLS信號、PTP、NTP時間基準信號等) 的接入提供了方便，為今后建設三網合一的數字同步網打下基礎。同時為將來現場改造擴建時增加或更改對時信號接口提供了方便。
8．完善的北斗和GPS信號的性能監測，自動或手動選擇主用衛星信號。支持本地和遠程網管，通過WEB方式對設備進行遠程管理，完成對設備的衛星接收狀況、設備工作狀態、參數設置等信息進行管理。