CN108055100A - 信号同步系统以及同步信号的延迟校准方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号同步系统以及同步信号的延迟校准方法和装置，所述方法包括：接收到同步信号后，检测所述同步信号的脉宽；根据预先设定的脉宽与级数的对应关系，确定检测的脉宽所对应的级数n；根据确定的级数n进行同步信号的延迟校准。应用本发明可以在针对级联设备在采用菊花链同步方式的过程中，实现各从设备的同步信号的自动延迟校准，无需人为设置设备的级数。

Description

信号同步系统以及同步信号的延迟校准方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别是指一种信号同步系统以及同步信号的延迟校准方法和装置。

背景技术

在数据通信中，设备间的同步是一个常见的需求，不管是通信设备，电力设备还是网络测试设备。假定有N个设备需要通过秒脉冲同步，目前同步的常用方法一般有如下两种：

第一种同步方式为：存在一个中心设备，这个中心设备产生同步信号，比如秒脉冲，并将这个秒脉冲均匀地分发到各个需要同步的设备中。GPS同步，1588对时等，都属于这种方式。

第二种同步方式为级联同步方式，这种方式也称为菊花链同步方式，如图1所示。在这种方式中，其中一个设备成为主设备，它产生出同步信号，比如秒脉冲，输出到下一级从设备，从设备收取秒脉冲并将秒脉冲传递到下一个设备，一直这样波浪式地传递下去。

图1中示意了在4个级联设备的情况下，主设备输出的同步信号和各从设备看到的同步信号。在菊花链同步方式中，由于级联需要通过物理介质，比如同轴电缆或者网线，物理介质必然带来延迟，而且随着级联的级数增加，延迟越大，也就是说各个设备看到的秒脉冲存在越来越大的差异，对于精确时延测试等类似使用场景，这是不可接受的，必须让所有设备看到基本一致的秒脉冲图景。假设物理介质的延迟为d纳秒，那么第一个从设备(从设备1)看到的同步信号延迟了d纳秒，第二个从设备(从设备2)看到的延迟为2d纳秒，余此类推。

为此目的，各从设备必须知道自己在整个菊花链中的位置，也就是第几级设备，这样的话，假定设备间的连接介质的延迟是固定的，那么各级从设备就可以自动校正秒脉冲偏差了。

为了让从设备知道自己是第几级从设备，现有的技术是通过软件设置的方式，由人来确定从设备的级数，通过软件界面告之从设备，从而硬件进行秒脉冲的偏差校准。然而该技术的缺点是需要人为干涉去设置设备的级数，对非专业人员来说，不易理解，也容易出错。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种信号同步系统以及同步信号的延迟校准方法和装置，针对级联设备在采用菊花链同步方式的过程中，实现各从设备的同步信号的自动延迟校准，无需人为设置设备的级数。

基于上述目的本发明提供一种同步信号的延迟校准方法，包括：

接收到同步信号后，检测所述同步信号的脉宽；

根据预先设定的脉宽与级数的对应关系，确定检测的脉宽所对应的级数n；

根据确定的级数n进行同步信号的延迟校准。

进一步，所述方法还包括：

输出与所述同步信号频率一致、脉宽与级数n+1相应的信号，作为发送至下一级从设备的同步信号。

其中，所述根据预先设定的脉宽与级数的对应关系，确定检测的脉宽所对应的级数，具体包括：

确定检测的脉宽相对于基础脉宽d的脉宽倍数m；

根据预先设定的脉宽倍数与级数之间的对应关系，确定出m所对应的级数。

其中，所述输出与所述同步信号频率一致、脉宽与级数n+1相对应的信号，具体包括：

确定与级数n+1相对应的脉宽倍数m′；

输出与接收的同步信号频率一致、脉宽为m′×d的信号。

本发明还提供一种同步信号的延迟校准装置，包括：

脉宽检测模块，用于接收到同步信号后，检测所述同步信号的脉宽；

级数确定模块，用于根据预先设定的脉宽与级数的对应关系，确定所述脉宽检测模块检测的脉宽所对应的级数n；

延迟校准模块，用于根据所述级数确定模块确定的级数n进行同步信号的延迟校准。

进一步，所述装置还包括：

同步信号输出模块，用于输出与所述同步信号频率一致、脉宽与级数n+1相对应的信号，作为发送至下一级从设备的同步信号。

本发明还提供一种信号同步系统，包括：以菊花链方式连接的主设备和多个从设备；其中，所述从设备中包括如上所述的同步信号的延迟校准装置。

本发明的技术方案中，将设备的级数通过脉冲宽度的方式编码到同步信号中；接收到同步信号的设备通过检测接收的信号的脉冲宽度即可确定本设备在菊花链中所处的级数，进而根据确定的级数自动纠正延迟偏差。不需要由人来确定从设备的级数，通过软件界面告之从设备，省去人为设置设备级数的操作。

附图说明

图1为现有技术的级联设备的菊花链同步方式的示意图；

图2为本发明实施例提供的信号同步系统中菊花链连接方式的主、从设备示意图；

图3为本发明实施例提供的一种同步信号的延迟校准方法流程图；

图4为本发明实施例的各从设备接收、输出的同步信号示意图；

图5为本发明实施例提供的一种同步信号的延迟校准装置内部结构框图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。

需要说明的是，本发明实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本发明实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。

本发明的技术方案中，在菊花链同步方式的基础上，将从设备的级数通过脉冲宽度的方式编码到同步信号中；接收到同步信号的从设备通过检测接收的信号的脉冲宽度即可确定本设备在菊花链中所处的级数；从而不用增加额外的线缆，不增加额外的硬件，达到了设备自动感知级数的目的；在设备自动感知级数后，即可根据确定的级数自动纠正延迟偏差。不需要由人来确定从设备的级数，通过软件界面告之从设备，避免人为设置设备级数的操作。

下面结合附图详细说明本发明技术方案。

本发明实施例提供的一种信号同步系统，如图2所示，包括：以菊花链方式连接的主设备和多个从设备；例如，图2所示的信号同步系统中包括从设备1、从设备2、从设备3。

本发明实施例提供的一种在信号同步系统内，主设备发送同步信号后，各从设备进行同步信号的延迟校准方法的流程，如图3所示，包括如下步骤：

步骤S301：从设备接收到同步信号后，检测所述同步信号的脉宽。

本步骤中，当菊花链中的某个从设备接收到同步信号后，首先检测其所接收的同步信号的脉宽。

步骤S302：从设备根据预先设定的脉宽与级数的对应关系，确定检测的脉宽所对应的级数n。

具体地，可以事先预定同步信号的脉宽与从设备级数之间的对应关系；这样，当从设备接收到同步信号并检测出脉宽后，可以根据预先设定的对应关系确定出本设备在菊花链中所处的级数。

例如，从设备确定出检测的脉宽相对于基础脉宽d的脉宽倍数m后，可以根据预先设定的脉宽倍数与级数之间的对应关系，确定出m所对应的级数。

比如，事先约定主设备产生一个m1×d宽度的同步信号并输出，从设备1(级数为1的从设备)接收到这个信号以后，如果检测到同步输入信号为m1×d纳秒宽度，它就知道它处于菊花链的从设备第一级。从设备1还可以在后续步骤中产生跟它所接收的同步信号输入对齐、频率一致并且宽度为m2×d(m2＞ml)的同步信号传输到下一级(从设备2)。从设备2接收到这个信号以后，如果检测到同步输入信号为m2×d纳秒宽度，它就知道它处于菊花链的从设备第二级，同时它在后续步骤中产生跟它接收的同步信号输入对齐并且宽度为m3×d(m3＞m2＞m1)的同步信号传输到下一级；余次类推。ml、m2、m3是事先约定好的数字分别对应于级数1、2、3。

步骤S303：从设备根据确定的级数n进行同步信号的延迟校准。

本步骤中，从设备根据确定的级数n以及已知的物理介质的固定延迟e纳秒，则自动纠正n×e纳秒的同步信号延迟，实现同步信号的自动延迟校准。

比如，上述的从设备1确定本设备处于菊花链的从设备第一级，由于物理介质的延迟是固定已知的e纳秒，所以它可以自动纠正e纳秒的同步信号延迟后供本设备使用；

上述的从设备2确定本设备处于菊花链的从设备第二级后，它可以自动纠正2e纳秒的同步信号延迟后供本设备使用。

步骤S304：从设备输出与所述同步信号频率一致、脉宽与级数n+1相应的信号，作为发送至下一级从设备的同步信号。

本步骤中，从设备产生跟其接收的同步信号输入对齐、频率一致，且脉宽与级数n+1相应的信号，作为发送至下一级从设备的同步信号。例如，从设备确定与级数n+1相对应的脉宽倍数m′后，产生跟其所接收的同步信号输入对齐、频率一致、脉宽为m′×d的信号并输出，作为发送至下一级从设备的同步信号。

比如，上述的从设备1确定本设备处于菊花链的从设备第一级后，它还可以产生跟它所接收的同步信号输入对齐、频率一致并且宽度为m2×d(m2＞m1)的同步信号传输到下一级。

图4示出了从设备1～3接收的同步信号与输出的同步信号的示意图；从中可以看出，不同级数的从设备所接收的同步信号的脉宽是不同；基于不同的脉宽的信号，各从设备可以确定本设备在菊花链中所处的级数。

基于上述的同步信号的延迟校准方法，本发明实施例提供的一种同步信号的延迟校准装置，内部结构如图5所示，包括：脉宽检测模块501、级数确定模块502、延迟校准模块503。

其中，脉宽检测模块501用于接收到同步信号后，检测所述同步信号的脉宽；

级数确定模块502用于根据预先设定的脉宽与级数的对应关系，确定脉宽检测模块501检测的脉宽所对应的级数n；具体地，级数确定模块502可以先确定检测的脉宽相对于基础脉宽d的脉宽倍数m；进而根据预先设定的脉宽倍数与级数之间的对应关系，确定出m所对应的级数。

延迟校准模块503用于根据级数确定模块502确定的级数n进行同步信号的延迟校准。

进一步，本发明实施例的同步信号的延迟校准装置还可以包括：同步信号输出模块504。

同步信号输出模块504用于输出与所述同步信号频率一致、脉宽与级数n+1相对应的信号，作为发送至下一级从设备的同步信号。具体地，同步信号输出模块504可以在确定与级数n+1相对应的脉宽倍数m′后，产生跟其接收的同步信号输入对齐、频率一致，脉宽为m′×d的信号并输出。

上述的同步信号的延迟校准装置可以设置于每个从设备中；此外，上述的同步信号的延迟校准装置还可以包括：主从设备判断模块。

主从设备判断模块，用于在设定时间段内若没有接收到同步信号，则判断本设备为主设备。

这样，设置了同步信号的延迟校准装置的设备可以自动判断本设备是主设备还是从设备；对于判断为从设备的设备而言，同步信号的延迟校准装置还可以自动帮助设备进行同步信号的延迟校准。

本发明的技术方案中，将设备的级数通过脉冲宽度的方式编码到同步信号中；接收到同步信号的设备通过检测接收的信号的脉冲宽度即可确定本设备在菊花链中所处的级数，进而根据确定的级数自动纠正延迟偏差。不需要由人来确定从设备的级数，通过软件界面告之从设备，省去人为设置设备级数的操作。本技术领域技术人员可以理解，本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地，具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地，现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围(包括权利要求)被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种同步信号的延迟校准方法，其特征在于，包括：

接收到同步信号后，检测所述同步信号的脉宽；

根据预先设定的脉宽与级数的对应关系，确定检测的脉宽所对应的级数n；

根据确定的级数n进行同步信号的延迟校准。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

输出与所述同步信号频率一致、脉宽与级数n+1相应的信号，作为发送至下一级从设备的同步信号。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据预先设定的脉宽与级数的对应关系，确定检测的脉宽所对应的级数，具体包括：

确定检测的脉宽相对于基础脉宽d的脉宽倍数m；

根据预先设定的脉宽倍数与级数之间的对应关系，确定出m所对应的级数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述输出与所述同步信号频率一致、脉宽与级数n+1相对应的信号，具体包括：

确定与级数n+1相对应的脉宽倍数m′；

输出与接收的同步信号频率一致、脉宽为m′×d的信号。

5.一种同步信号的延迟校准装置，其特征在于，包括：

脉宽检测模块，用于接收到同步信号后，检测所述同步信号的脉宽；

级数确定模块，用于根据预先设定的脉宽与级数的对应关系，确定所述脉宽检测模块检测的脉宽所对应的级数n；

延迟校准模块，用于根据所述级数确定模块确定的级数n进行同步信号的延迟校准。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

同步信号输出模块，用于输出与所述同步信号频率一致、脉宽与级数n+1相对应的信号，作为发送至下一级从设备的同步信号。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，

所述级数确定模块具体用于确定检测的脉宽相对于基础脉宽d的脉宽倍数m；根据预先设定的脉宽倍数与级数之间的对应关系，确定出m所对应的级数。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，

所述同步信号输出模块具体用于确定与级数n+1相对应的脉宽倍数m′；输出与接收的同步信号频率一致、脉宽为m′×d的信号。

9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

主从设备判断模块，用于在设定时间段内若没有接收到同步信号，则判断本设备为主设备。

10.一种信号同步系统，包括：以菊花链方式连接的主设备和多个从设备；其中，所述从设备中包括如权利要求5-8任一所述的同步信号的延迟校准装置。