CN112804022A - 多源信号同步系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种多源信号同步系统及其方法，用于多个具有不同采集时钟频率的信号源。所述系统包括：授时信标发送单元，用于以固定的时间间隔T生成RTC授时信标向从机信号源发送RTC授时信标；授时信标接收单元，用于在接收到上一个RTC授时之后的(T‑t1)时刻开启以便处于等待接收下一个RTC授时信标的状态，并在接收到下一个RTC授时信标后关闭；多信号收集单元，用于收集多个信号；以及信号同步处理单元，基于多个信号的相同同步标记进行信号头部对齐，并选择所收集到的多个信号之一的长度作为基准长度，对其他信号进行拉伸或挤压处理，使得所述多个信号在同一同步标记下具有相同的长度。

Description

多源信号同步系统及其方法

技术领域

本公开涉及一种针对多源信号的处理系统和方法，尤其是涉及一种用于对多个具有不同采集时钟频率的信号源的多个信号进行信号同步的系统及其进行同步的方法。

背景技术

随着社会生活日益快节奏化，人们健康问题愈发突出，心脑血管、高血压等慢性病已然成为人类健康杀手，甚至这些非正常血压引起的疾病也越来越困扰着年轻人。因此，方便易用的健康监护设备成为社会的迫切需求。尤其是一种便携或适于家用的血压检测系统日益成为人们日常健康检测所需。由于人们在检测过程中会对多个生理指标进行监测，因此会采用不同的设备分别进行各种生理信号的采集。对于一个复杂系统，往往需要使用各种传感器从不同方面去采集信号。对于时间上有对应关系的几个信号量，如各子系统独立时钟，各时钟源受自身精度、环境因素产生漂移等等限制，累计误差超过一定程度后，数据对于系统来说将不可用。

传统的方式是使用同一个时钟作为时钟源给各子系统作为采样基准，采样时钟基于此采样基准再次分频、倍频，各终端数据保持一致的采样率或者成倍数的采样率。随着系统越来越复杂，采样终端可能离主机很远，线缆芯数、信号衰减等等限制越来越明显，往往需要用其他手段来传递基准，但都是基于传递采样时钟，或者使用时间戳的方式。简单的时间戳方式精度有限，而精度高的授时系统复杂昂贵，如卫星授时采用的方法。而传递采样时钟方式，子系统采样时钟完全来自于主机，子系统采样触发依赖主机，受信号衰减等影响，容错性能差，且终端采样节拍受采样时钟接收制约(特别是无线系统)，低功耗设计难度很大。

在一种采用心电信号和血氧脉搏波信号获取血压的处理中，如果采集的信号长度不对齐，会导致所采集的信号在时间轴上不对准，心电信号和血氧脉搏波信号的不同步会导致PTT结果产生较大误差，因此导致血压的计算结果不准确。因此，如何在多终端、独立采集时钟、且需要精确时间对齐、并要求低功耗的场景下实现数据同步和对齐处理成为人们所需要解决的问题。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，根据本公开，提出了一种多源信号同步系统，用于多个具有不同采集时钟频率的信号源，所述系统包括：授时信标发送单元，布置在主机信号源，用于以固定的时间间隔T和频率F生成RTC授时信标并通过预定通信通道向从机信号源发送作为同步标记的RTC授时信标；授时信标接收单元，布置在每个从机信号源，用于在接收到上一个RTC授时之后的(T-t1)时刻开启以便处于等待接收授时信标发送单元发送来的下一个RTC授时信标的状态，并在接收到下一个RTC授时信标后关闭；多信号收集单元，布置在多信号源之一上，用于收集从各个信号源传送来的所采集的包含有同步标记的多个信号；以及信号同步处理单元，基于多个信号的相同同步标记进行信号头部对齐，并选择所收集到的多个信号之一的长度作为基准长度，对其他信号进行插值处理，使得所述多个信号在同一同步标记下具有相同的长度。

根据本公开的多源信号同步系统，其中所述插值处理包括线性插值、拉格朗日插值、有理函数插值、三次样条插值、有序表的检索法、插值多项式、二元拉格朗日插值以及双三次样条插值之一。

根据本公开的多源信号同步系统，其中所述授时信标接收单元在开启t2时间之后未接收到RTC授时信标则关闭。

根据本公开的多源信号同步系统，其中所述授时信标发送单元通过有线或无线方式发送RTC授时信标。

根据本公开的多源信号同步系统，其中所述多信号收集单元通过蓝牙通讯方式从所述多个信号源获取所采集的信号。

根据本公开的多源信号同步系统，其中每个信号源在定的时间间隔T内将所接收到的同步标记编码到以相同采样频率所采集的同等数量采样信号中。

根据本公开的多源信号同步系统，其还包括：周期更新单元，布置在主机信号源，用于在在进行预定次数的进行拉伸或挤压处理之后，将授时信标发送单元发送RTC授时信标的时间间隔T缩短到1/2T或1/4T。

根据本公开的另一个方面，提供了一种多源信号同步方法，用于多个具有不同采集时钟频率的信号源，所述方法包括：通过布置在主机信号源的授时信标发送单元以固定的时间间隔T和频率F生成RTC授时信标并通过预定通信通道向从机信号源发送作为同步标记的RTC授时信标；通过布置在每个从机信号源的授时信标接收单元在接收到上一个RTC授时之后的(T-t1)时刻开启以便处于等待接收授时信标发送单元发送来的下一个RTC授时信标的状态，并在接收到下一个RTC授时信标后关闭；通过布置在多信号源之一上的多信号收集单元收集从各个信号源传送来的所采集的包含有同步标记的多个信号；以及通过信号同步处理单元基于多个信号的相同同步标记进行信号头部对齐，并选择所收集到的多个信号之一的长度作为基准长度，对其他信号进行插值处理，使得所述多个信号在同一同步标记下具有相同的长度。

根据本公开的多源信号同步方法，其中所述插值处理包括线性插值、拉格朗日插值、有理函数插值、三次样条插值、有序表的检索法、插值多项式、二元拉格朗日插值以及双三次样条插值之一。

根据本公开的多源信号同步方法，还包括：所述授时信标接收单元在开启t2时间之后未接收到RTC授时信标则关闭。

根据本公开的多源信号同步方法，还包括：每个信号源在定的时间间隔T内将所接收到的同步标记编码到以相同采样频率所采集的同等数量采样信号中以标识所述采样信号所属的同步标记。

根据本公开的多源信号同步方法，还包括：用于在进行预定次数的进行拉伸或挤压处理之后，将授时信标发送单元发送RTC授时信标的时间间隔T缩短到1/2T或1/4T。

本公开的多源信号同步系统和方法不仅能够基于同步标记将信号头部对齐，并且通过插值方式，将同属一个同步标记的多个具有不同采样频率的信号进行长度对齐，从而为后续信号处理提供良好的信号输入。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1所示的根据本公开的多源信号同步系统的实施例的方块示意图。

图2所示的是根据本公开的多源信号同步系统运行过程中的流程示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，例如第一采集信号和第二采集信号，但这些信息不应限于这些术语，第一采集信号可被称为第二采集信号，反之亦然。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

为了使本领域技术人员更好地理解本公开，下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步详细说明。

图1所示的根据本公开的多源信号同步系统的实施例的方块示意图。如图1所示，根据本公开的多源信号同步系统部署在多个采集信号设备之间。多个信号采集设备构成多信号源，例如主机信号源A、从机信号源B、从机信号源C。尽管图1仅仅显示了两个从机信号源B和C，但是在实际应用中，可以有更多个信号源，用于采集各种需要进行同步处理的信号。主机信号源A包含蓝牙BLE通讯功能，与从机信号源通讯，接收从机信号源采集信号数据，同时向从机信号源传送无线同步配置参数。主机信号源A还包括与蓝牙BLE相独立的2.4GHz无线发射器(或收发器)，作为无线同步源。主机信号源A也可以通过有线方式与从机信号源B和C进行参数配置以及信号接收和发送。从机信号源也包含蓝牙BLE通讯功能，与主机信号源通讯，向主机信号源传送所采集信号数据，同时接收主机信号源传送过来的无线同步配置参数。从机信号源还包含与蓝牙BLE相独立的2.4GHz无线接收器(或收发器)，接收无线同步信号。无论是蓝牙BLE还是2.4GHz无线都可以采用现有技术实现，因此在此不进行赘述。如上所述，本公开采用蓝牙BLE传输数据，也可以使用其他无线通讯方式或者有线通讯传输所采集的信号。同步标记的发送可采用公开频段2.4GHz，也可根据情况采用433MHz等其他频段或有线直联。同步源传送时间(延时)需远低于数据同步误差要求(至少相差一两个数量级以保证精度)。相对于数据同步误差的同步源微小延时，可以直接忽略。一定程度的不变的延时误差，可以在主机数据处理时扣除。考虑功耗问题，使用间歇工作的方式同步。

主机信号源A通过蓝牙BLE向从机信号源B和C发送：RTC(Rea Time Clock)授时信标(精确到秒)或同步标记，通过2.4GHz无线进行参数配置并且通过2.4GHz无线同步逻辑配置参数。2.4GHz无线配置参数包含2.4GHz频段与通道地址，用来指定主从机2.4GHz在无线通道，并且在信号受到干扰时切换无线通道。2.4GHz同步逻辑配置参数包含2.4GHz间歇同步周期(T)、2.4GHz同步触发之前提前打开2.4GHz授时信息接收单元20的时间(t1)、2.4GHz授时信息接收单元20同步接收超时的时间(t2)。这样,通过蓝牙BLE将RTC信息发送出去进行第一级授时,使得主从机时钟差异不会因为长时间累积而过于大，导致从机打开收发器的时机与主机的授时彼此之间完全错开，导致永远同步不上。在初级授时之后，在从机的收发器打开的时间段里，主机通过2.4GHz模块发出同步标记做精度更高的标记，接收模块收到信息时软件实现是直接通过中断在数据包做标记，精度在毫秒甚至更小单位。由于一般处理器芯片，RTC模块的读取精度都是1秒，毫秒等更小单位获取不到的。因此，在采用在蓝牙BLE将RTC发出后进行精度更高的标记，使得多信号之间的同步更为精确。考虑信息处理实时性，目前的2.4GHz模块发出同步标记只是一个标记即可。可选择的，当然2.4GHz模块发出同步标记也可以是包含RTC时间信息以及更高精度时间信息。

主机信号源A的授时信息发送单元10先向从机信号源B和C进行RTC授时。考虑传输时间等等，精确度在1s以内。主机信号源A、从机信号源B和C根据接收到RTC开始计时。到达配置好的间歇同步时间(T)之前，从机信号源B和C的2.4GHz的授时信息接收单元20提前t1时间开启等待信号，提前开启授时信息接收单元20是为了防止主机信号源A、从机信号源B和C各自的时钟差异较大时没有及时收到同步标记信号。主机信号源A达到约定时间(T)开启2.4GHz发射机发射同步标记信号，从机信号源B和C在其授时信息接收单元20接收到同步信号后在所采集数据的相应位置做标记。如果从机信号源B和C的2.4GHz授时信息接收单元20没有接收到同步标记信号，经过超时时间t2后，2.4GHz授时信息接收单元20就自动关闭。

图2所示的是根据本公开的多源信号同步系统运行过程中的流程示意图。如图2所示，左侧为主机信号源A，即主机端，右侧为从机信号源B或C，即从机端。如上所述，主机端通过无线通信(例如，2.4GHz的无线信道)或者有线信道，对自身以及从机端的信号采集单元(未示出)发送通信配置参数以及同步逻辑配置参数，例如频段与通道地址以及同步周期T等。MAC地址和频段通常为2.4G同步设备的MAC地址和频段。主机端和从机端的通信单元可以是无线通信单元也可以有线通信单元，根据实际需要可以选择，具体而言可以是授时信息接收单元20和授时信息发送单元10。尽管授时信息接收单元20命名为接收单元，其也可以发送信息，授时信息发送单元10命名为发送单元，其也可以接收信息。

在所有系统构成单元之间进行验证或统一了通信的MAC地址和频段之后，授时信息发送单元10按照T秒的时间间隔将同步帧(同步信号)同时发送到多个从机信号源。具体而言，主机端和从机端都会基于自身的独立始终脉冲进行计时，并基于一定的规则来确定是否发送授时信息或者确定是否开启以便接收授时信息。如图2所示，主机端会每秒判断一次是否间隔了一个授时信标发送周期T。具体而言，计时器(未示出)每秒一次计算余数y，y＝(tN-t0)％T，其中tN为主机信号源的当前时间戳，为主机信号源所独自的当前时间戳，t0为主机信号源开启后的零点时间戳。这样(tN-t0)为主机开启后经过的总时间。每隔一秒计算一次。当余数y为零时，表示时间经过了授时发送周期T的整数倍，因此向授时信息发送单元10发出指令，以便授时信息发送单元10及时发出授时信息，即同步信息。同时，从机端的计时器(未示出)每秒一次计算余数y，y＝(tN-t0+t1)％T，其中tN为从机信号源的当前时间戳，为从机信号源所独自的当前时间戳，t0为从机信号源开启后的零点时间戳。这样(tN-t0)为从机开启后经过的总时间，而(tN-t0+t1)则为从机比较实际经过的时间提前t1的时间，每隔一秒计算一次。当余数y为零时，表示时间经过了授时接收周期T的整数倍，因此向授时信息接收单元20发出开启，以便授时信息接收单元20及时开启，等待接收授时信息，即同步信息。并且授时信息接收单元20在接收到授时信息之后，立即关闭，并等待计时器再次发送来的开启信号。并且，计时器同时监控开启时间，如果开启预定时间t2之后依然没有接收到授时信息，则直接指令授时信息接收单元20关闭。具体而言，计时器在通信单元开启状态下，每秒一次计算一次余数y2，即y2＝(tN-t0-t2+T)％T，如果余数为零，则表示授时信息接收单元20开启并且未收到授时信息的持续时间已经达到t2。

尽管上面在进行计时过程中提到每秒计算一次，但是也可以根据实际需要调整计算间隔，例如0.5秒、1.5秒或、2秒，主要根据同步标记发送间隔周期T进行调整。

在从机信号源接收到同步标记的同时，在从机采集的波形上，将收到的同步标记瞬间采集的那个点的位置标记出来，成为同步点，并跟随该点所在的数据包一起发送给多信号收集单元30。由于各个信号源各自的采样精度彼此独立，因此会导致在同一个客观的时间间隔内所采集的信号数量不等。举例而言，主机A、从机B、从机C，主机A与从机B时钟精度一致。从机A采样率为250Hz，1秒钟采集250个数据点。从机B时钟精度相对主机A，误差为-0.4％，也就是1秒钟采集249个数据点。如果按照主从机各自时钟标记而不做同步处理的情况下，主机收到的数据问题点：1、因为累计误差，从机B、C每个数据包起点其实是不一致的，运行时间越久差异越大；2、主机单位时间收到的从机数据长度是不一致的。针对上述情况，返回图1，信号同步处理单元40对所接收到的多个信号源的信号进行同步处理。

首先，同步处理单元40对多信号收集单元30收集到的从机B、C发送回来的数据提取同步标记，以同步标记为起始点，将B、C数据头部对齐。具体而言，将接收到的各路波形，根据相应同步标记，进行波形对齐，从而达到波形同步的目的。

随后，同步处理单元40对采样数据数量不等的信号进行拉伸或挤压处理。具体而言，对于同步后的波形差异依然有多个点的情况(由于不同设备的时间脉冲微小误差导致)，则使用拉伸或挤压算法对波形进行处理，使得处理后的波形能够对齐。举例而言，对于应该采集250个数据点而只采集了249个数据点的从机C的信号进行线性插值处理，使其拉伸为250个数据点。具体如下：

从机B′数据表示为数组：B[250]＝{B0,B1,B2……B249}；

从机C数据表示为数组：C[249]＝{C0,C1,C2……C248}；

定义C′[250],C′为C[249]线性插值而来：

C′0＝C0

C′1＝C0 x 1/249+C1 x 248/249

C′2＝C1 x 2/249+C2 x 247/249

C′3＝C2 x 3/249+C3 x 246/249

……

C′247＝C246 x 247/249+C247 x 2/249

C′248＝C247 x 248/249+C248 x 1/249

C′249＝C248

同步处理单元40通过插值计算，获得了与从机B一样长度的数据C′，将B[250]与C′[250]送入后续计算进行所需处理。

同样，举例而言，如果从机C的采样率存在多的数据点，例如为251个，则需要进行挤压处理，具体如下

从机C数据表示为数组：C[251]＝{C0,C1,C2……C250}；

定义C′[250],C′为C[251]挤压而来：

C′0＝C0

C′1＝C1 x 249/250+C2 x 1/250

C′2＝C2 x 248/250+C3 x 2/250

C′3＝C3 x 247/250+C4 x 3/250

……

C′247＝C247 x 2/250+C248 x 248/250

C′248＝C248 x1/250+C249 x 249/250

C′249＝C250

同步处理单元40通过挤压计算，获得了与从机B一样长度的数据C′，将B[250]与C′[250]送入后续计算进行所需处理。

需要指出的是，插值可以根据实际信号特点，使用各种数学上的插值方法，这里仅以最简单的线性插值为例说明。同样挤压可以采用其他挤压处方式。本公开不仅可以纠正系统各组件时钟误差造成的影响，也可以解决不同从机使用的采样率不一致的问题。

需要指出的是，在所有涉及信号采集和传输的单元中都用到了芯片24L01。nRF24L01是由NORDIC生产的工作在2.4GHz～2.5GHz的ISM频段的单片无线收发器芯片。无线收发器包括：频率发生器、增强型“ShockBurst”模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器和解调器，其输出功率频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置。几乎可以连接到各种单片机芯片，并完成无线数据传送工作。尽管此处以24L01芯片作为例子进行说明，但是也可以采用其他具有相同功能的芯片，在此不一一举例。

授时信息发送单元10产生并发出的同步标记有时也称为节拍信号、时间戳、时间头、秒同步头或同步标记。授时信息发送单元10通过2.4GHz的射频发射的一个信号，也可以用其他无线信道来发送该同步信号，只要能够满足本公开的目的即可。间隔T周期发送一次同步标记一秒钟，数据只有一个字节。同步标记可是一个固定数据的同步帧，也可以是包含编号的同步帧，也可以是授时信息发送单元10自己运行的绝对时间，其包含年月日时分秒微秒的当前时间，例如2016年12月26日22点35分10秒50毫秒。可选择地，该同步帧还可以同时包含帧编号和当前绝对时间。当同步帧在系统中进行发送接收时，通常会有很小的传输延迟，这对于本公开的技术方案可以忽略不计。不过，需要指出的是，在加载同步帧时，可以计算该延迟，以便准确加载该同步帧，即在从机信号源上扣除该传输延迟。由于数据传输延迟的计算属于现有技术，因此不在此进行描述。

主机信号源或从机信号源在获得同步标记后，采集信号是将收到的同步标记瞬间采集的那个点的位置标记出来，成为同步点，由此将同步信号编码或加载到所采集的信号或数据包中。

每个数据包的字段构成如下:

同步标记1、包编号1、10个采样点

同步标记1、包编号2、10个采样点

同步标记1、包编号3、10个采样点

……

同步标记1、包编号25、10个采样点

同步标记2、包编号1、10个采样点

同步标记2、包编号2、10个采样点

同步标记2、包编号3、10个采样点

……

同步标记2、包编号25、10个采样点

同步标记3、包编号1、10个采样点

同步标记3、包编号2、10个采样点

同步标记3、包编号3、10个采样点

……

同步标记3、包编号25、10个采样点

同步标记4、包编号1、10个采样点

同步标记4、包编号2、10个采样点

同步标记4、包编号3、10个采样点

……

同步标记4、包编号25、10个采样点

由于各个设备的时钟精度不同，因此可能导致在一个同步标记范围内，采样点的个数不足或多出的情况。同步标记的编号可以以一定的循环周期循环重复使用。如上所述，从机信号源收到同步标记之后，在同一个同步周期T内，将同步标记加载到所采集的信号或数据包中。由于从机数据包混合同步标记，因此，从机信号源在向多信号收集单元30发送信号时，可以不按序发送，信号同步处理也能够基于同步标记对不同信号源的数据包进行排序对齐。

可选择地，返回图1，如图1所示，主机信号源A还包括周期更新单元50。主机信号源A在一个完整周期收完从机数据后，再进行数据拉伸或挤压处理，系统响应较长(至少要一个完整周期才能获取上例中B、C从机的250跟249两个数值)，同时由于接收了完整周期的从机数据再处理，占用了大量存储空间。因此，如何不断进行小批量的数据处理，有助于消除对大存储空间的需求，并且能够缩短系统响应时间。为此，本公开的系统还提供了周期更新单元50。在系统基于初始同步周期T1工作一段时间后，基于已经获取的各个从机信号源B或C所采集的数据后，获得不同从机信号源的误差，例如从机信号源C本因该采集250个数据点的而只采集了249个数据点。因此，其在预定时间内误差是确定不变的。为此，周期更新单元50可以将同步周期T1缩短到同步周期T2，但是信号同步处理单元40依然采用此前获知的从机信号源C的采样误差结果对在同步周期T2内接收到的采样数据进行信号数据的拉伸和挤压。通常T2是T1的一半。可选择地，T1为T2的2的整数次方倍。由此，利用前面测得的误差值，将从机信号源C的数据按队列先到先处理。具体而言，如果T1＝2T2，则可以在T1的整个周期内，可以重复发送两次相同的同步标记，这样就不需要等待一个完整周期T1的全部数据。由于一般系统中，固定环境条件下的系统时钟的误差是基本不变的(除非温度急剧变化会导致时钟漂移；如果使用高稳定度时钟，比如温度补偿晶振，则完全没有漂移问题)。通过这种方式获得一个完整T1周期内的部分数据，可以将多信号收集单元30或信号同步处理单元40进行数据存储的空间减小T2/T1，并且将计算所需的时间减少到T2/T1、缓存占用减小T2/T1。此外，在环境发生变化，系统发现从机时钟漂移，主机可以随时或定时配置间歇同步周期T，修正误差。

以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理，但是，需要指出的是，对本领域的普通技术人员而言，能够理解本公开的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件，可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中，以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现，这是本领域普通技术人员在阅读了本公开的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。

因此，本公开的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此，本公开的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说，这样的程序产品也构成本公开，并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本公开。显然，所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。

还需要指出的是，在本公开的装置和方法中，显然，各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。并且，执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行，但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。

上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，取决于设计要求和其他因素，可以发生各种各样的修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。

Claims (13)

1.一种多源信号同步系统，用于多个具有不同采集时钟频率的信号源，所述系统包括：

授时信标发送单元，布置在主机信号源，用于以固定的时间间隔T生成RTC授时信标并通过预定通信通道向从机信号源发送作为同步标记的RTC授时信标；

授时信标接收单元，布置在每个从机信号源，用于在接收到上一个RTC授时之后的(T-t1)时刻开启以便处于等待接收授时信标发送单元发送来的下一个RTC授时信标的状态，并在接收到下一个RTC授时信标后关闭；

多信号收集单元，布置在多信号源之一上，用于收集从各个信号源传送来的所采集的包含有同步标记的多个信号；以及

信号同步处理单元，基于多个信号的相同同步标记进行信号头部对齐，并选择所收集到的多个信号之一的长度作为基准长度，对其他信号进行拉伸或挤压处理，使得所述多个信号在同一同步标记下具有相同的长度。

2.根据权利要求1所述的多源信号同步系统，其中所述插值处理包括线性插值、拉格朗日插值、有理函数插值、三次样条插值、有序表的检索法、插值多项式、二元拉格朗日插值以及双三次样条插值之一。

3.根据权利要求1所述的多源信号同步系统，其中所述授时信标接收单元在开启t2时间之后未接收到RTC授时信标则关闭。

4.根据权利要求1所述的多源信号同步系统，其中所述授时信标发送单元通过有线或无线方式发送RTC授时信标。

5.根据权利要求1所述的多源信号同步系统，其中所述多信号收集单元通过蓝牙通讯方式从所述多个信号源获取所采集的信号。

6.根据权利要求1所述的多源信号同步系统，其中每个信号源在定的时间间隔T内将所接收到的同步标记编码到以相同采样频率所采集的同等数量采样信号中。

7.根据权利要求1所述的多源信号同步系统，其还包括：周期更新单元，布置在主机信号源，用于在在进行预定次数的进行拉伸或挤压处理之后，将授时信标发送单元发送RTC授时信标的时间间隔T缩短到1/2T或1/4T。

8.根据权利要求1所述的多源信号同步系统，其中预定通信通道为蓝牙通信通道和/或2.4GHz的无线通信通道。

9.一种多源信号同步方法，用于多个具有不同采集时钟频率的信号源，所述方法包括：

通过布置在主机信号源的授时信标发送单元以固定的时间间隔T生成RTC授时信标并通过预定通信通道向从机信号源发送作为同步标记的RTC授时信标；

通过布置在每个从机信号源的授时信标接收单元在接收到上一个RTC授时之后的(T-t1)时刻开启以便处于等待接收授时信标发送单元发送来的下一个RTC授时信标的状态，并在接收到下一个RTC授时信标后关闭；

通过布置在多信号源之一上的多信号收集单元收集从各个信号源传送来的所采集的包含有同步标记的多个信号；以及

通过信号同步处理单元基于多个信号的相同同步标记进行信号头部对齐，并选择所收集到的多个信号之一的长度作为基准长度，对其他信号进行拉伸或挤压处理，使得所述多个信号在同一同步标记下具有相同的长度。

10.根据权利要求9所述的多源信号同步方法，其中所述插值处理包括线性插值、拉格朗日插值、有理函数插值、三次样条插值、有序表的检索法、插值多项式、二元拉格朗日插值以及双三次样条插值之一。

11.根据权利要求9所述的多源信号同步方法，还包括：

所述授时信标接收单元在开启t2时间之后未接收到RTC授时信标则关闭。

12.根据权利要求9所述的多源信号同步方法，还包括：每个信号源在定的时间间隔T内将所接收到的同步标记编码到以相同采样频率所采集的同等数量采样信号中以标识所述采样信号所属的同步标记。

13.根据权利要求9所述的多源信号同步方法，还包括：用于在进行预定次数的进行拉伸或挤压处理之后，将授时信标发送单元发送RTC授时信标的时间间隔T缩短到1/2T或1/4T。

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