CN113765613A - 动态双节点时频同步方法、装置、设备及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种动态双节点时频同步方法、装置、设备及存储介质，应用于第一节点，方法通过发送预设频率时钟信号至同步节点，以使同步节点以预设频率时钟信号作为同步时钟信号；接收同步节点发送的同步时钟回传信号，并确定接收到同步时钟回传信号时的当前时钟信号；确定当前时钟信号与预设频率时钟信号的相位差；根据相位差对当前时钟信号进行移相操作，输出与同步节点的同步时钟信号相同的时钟信号的方式，有效地解决了动态双节点之间的时频同步问题，且由于通过移相操作进行延迟传输补偿，大大提高了时频同步的精度，且不依赖于任何卫星等终端，适用于不同的应用环境。
Description
技术领域
本发明涉及时频同步技术领域，尤其涉及一种动态双节点时频同步方法、装置、设备及存储介质。
背景技术
在金融交易、国防航天、射电干涉测量、基础科研等领域，超高精度的时频同步技术应用广泛。目前针对有线网络时频同步，出现了基于光纤链路的方法，实现了100ps量级的时标同步准确度。而无线网络时频同步方法以导航卫星时频同步法最为典型，其中又以双向时间频率传递法(TWSTFT)为代表。该方法中两个基站均测量对方调制并发射的时间脉冲信号和本站产生的时间脉冲信号之差，即可得到两地的钟差。
光纤同步方案虽然同步指标比较高，但是光纤同步节点不支持移动，且有线同步网络技术存在布网繁琐的缺点，而无线时频同步方法的精度多为微秒级和纳秒级，同步指标不够高，不满足导航定位、国防航天、科学项目领域使用指标要求。
因此，如何提高动态双节点间的时频同步精度成为了本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种动态双节点时频同步方法、装置、设备及存储介质，用以解决现有技术中动态双节点之间时频同步精度低的缺陷，实现提高动态双节点之间的时频同步精度。
本发明提供一种动态双节点时频同步方法，应用于第一节点，包括：
发送预设频率时钟信号至同步节点，以使所述同步节点以所述预设频率时钟信号作为同步时钟信号；
接收所述同步节点发送的同步时钟回传信号，并确定接收到所述同步时钟回传信号时的当前时钟信号；
确定所述当前时钟信号与所述预设频率时钟信号的相位差；
根据所述相位差对所述当前时钟信号进行移相操作，输出与所述同步节点的同步时钟信号相同的时钟信号。
根据本发明提供的一种动态双节点时频同步方法，所述根据所述相位差对所述当前时钟信号进行移相操作，包括：
取所述相位差的二分之一作为移相相位；
基于所述移相相位，对所述当前时钟信号进行移相操作。
根据本发明提供的一种动态双节点时频同步方法，所述对所述当前时钟信号进行移相操作，包括：
基于Zynq的MMCM和/或移相芯片对所述当前时钟信号进行移相操作。
根据本发明提供的一种动态双节点时频同步方法，所述发送预设频率时钟信号至同步节点之前，还包括：
计算与同步节点之间的应用距离；
根据所述应用距离确定时钟信号的预设频率；
基于所述预设频率，通过本体晶振生成预设频率时钟信号。
根据本发明提供的一种动态双节点时频同步方法，所述发送预设频率时钟信号至同步节点之前，还包括：
根据所述应用距离搭建无线双向通道，以使所述预设频率的波长覆盖所述应用距离。
根据本发明提供的一种动态双节点时频同步方法，所述发送预设频率时钟信号至同步节点，包括：
通过无线射频芯片发送预设频率时钟信号至同步节点，以使所述同步节点对所述预设频率时钟信号进行滤波处理，并以所述滤波处理后的预设频率时钟信号作为同步时钟信号进行输出。
本发明还提供动态双节点时频同步装置，应用于第一节点，包括：
发送模块，用于发送预设频率时钟信号至同步节点，以使所述同步节点以所述预设频率时钟信号作为同步时钟信号；
接收模块，用于接收所述同步节点发送的同步时钟回传信号，并确定接收到所述同步时钟回传信号时的当前时钟信号；
确定模块，用于确定所述当前时钟信号与所述预设频率时钟信号的相位差；
同步模块，用于根据所述相位差对所述当前时钟信号进行移相操作，输出与所述同步节点的同步时钟信号相同的时钟信号。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述动态双节点时频同步方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述动态双节点时频同步方法的步骤。
本发明提供的一种动态双节点时频同步方法、装置、设备及存储介质，应用于第一节点，方法通过发送预设频率时钟信号至同步节点，以使同步节点以预设频率时钟信号作为同步时钟信号；接收同步节点发送的同步时钟回传信号，并确定接收到同步时钟回传信号时的当前时钟信号；确定当前时钟信号与预设频率时钟信号的相位差；根据相位差对当前时钟信号进行移相操作，输出与同步节点的同步时钟信号相同的时钟信号的方式，有效地解决了动态双节点之间的时频同步问题，且由于通过移相操作进行延迟传输补偿，大大提高了时频同步的精度，且不依赖于任何卫星等终端，适用于不同的应用环境。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的动态双节点时频同步方法的流程示意图之一；
图2是本发明实施例提供的动态双节点时频同步方法的流程示意图之二；
图3是本发明实施例提供的动态双节点时频同步装置的结构示意图；
图4是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
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，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合图1-图4描述本发明的动态双节点时频同步方法、装置、设备及存储介质。
图1是本发明实施例提供的动态双节点时频同步方法的流程示意图之一。
如图1所示，本发明实施例提供的一种动态双节点时频同步方法，应用于第一节点，站在需进行视频同步的节点侧进行的描述说明，主要包括以下步骤：
101、发送预设频率时钟信号至同步节点，以使同步节点以预设频率时钟信号作为同步时钟信号。
本实施例中以某一节点为执行主体进行说明，也就是最终需要实现的是执行主体一端节点与同步节点之间的时频同步，定义执行主体一端节点为第一节点。首先第一节点发送预设频率的时钟信号至同步节点，以使同步节点以预设频率时钟信号作为同步时钟信号，可以是通过无线射频芯片发送预设频率时钟信号至同步节点，以使同步节点对预设频率时钟信号进行滤波处理，同步节点并以滤波处理后的预设频率时钟信号作为同步时钟信号进行输出。例如，第一节点发送的时钟信号为13:00，则同步节点接收到13:00作为同步时钟信号开始运行。
102、接收同步节点发送的同步时钟回传信号，并确定接收到同步时钟回传信号时的当前时钟信号。
具体的，同步节点在接收到第一节点发送的预设频率时钟信号后，同样通过无线射频芯片发送同步时钟回传信号，也就是表明同步节点已经接收到了预设频率时钟信号，并以预设频率时钟信号作为同步信号进行运行。于是第一节点便会接收到同步节点发送的同步时钟回传信号，同时确定接收到同步节点发送的同步时钟回传信号时的当前时钟信号。因为在整个的信号传输过程中，都会有传输延迟，第一节点在发送13:00至同步节点的过程中，第一节点便同样以13:00的时钟信号开始运行，假设第一节点接收到同步节点发送的同步时钟信号时的当前时钟信号为13:10。
103、确定当前时钟信号与预设频率时钟信号的相位差。
具体的，在接收到同步节点发送的同步时钟信号后，便可以计算当前时钟信号与预设频率时钟信号的相位差，用时间表示便是13:10与13:00的时钟差，为10分钟的时钟差，同理相位差也是相同的道理。
104、根据相位差对当前时钟信号进行移相操作，输出与同步节点的同步时钟信号相同的时钟信号。
具体的，由于第一节点在发送13：00的预设频率时钟信号至同步节点时，第一节点便以13:00的时钟信号开始运行，在同步节点接收到13：00的预设频率时钟信号时，同步节点便以13:00的时钟信号作为同步时钟信号开始运行。此时的第一节点的时钟信号假设为13:05，此时的00:05分钟为信号传输过程中传输延迟。然后同步节点发送同步时钟回传信号至第一节点，当第一节点接收到同步时钟回传节点时为13:10，而此时的同步节点的时钟信号为13:05，于是需要对第一节点的当前时钟信号13:10进行移相操作，从而保证第一节点与同步节点之间的时钟信号同步。具体过程就是计算当前时钟信号与第一节点发送的预设频率时钟信号的相位差，也就是13:10与13:00的相位差，然后取相位差的二分之一作为移相相位；也就是取00:05作为移相相位，再基于移相相位，对当前时钟信号进行移相操作，而对当前时钟信号进行移相操作，则具体可以是基于Zynq的MMCM和/或移相芯片对当前时钟信号进行移相操作。其中，Zynq是可扩展处理平台，主要是用作嵌入式用途，Zynq系列的嵌入式处理平台均采用带有NEON及双精度浮点引擎的双核ARMCortex-A9MPCore处理系统，该系统通过硬连线完成了包括L1，L2缓存、存储器控制器以及常用外设在内的全面集成。而MMCM则是微波多芯片组件(microwave multi chip modul，MMCM)。例如就是将当前时钟信号的13:10调整为13:05，于是此时的第一节点时钟信号为13：05，同步节点的时钟信号为13:05，便实现了两个节点之间的时钟信号的同步。
本实施例提供的一种动态双节点时频同步方法，应用于第一节点，通过发送预设频率时钟信号至同步节点，以使同步节点以预设频率时钟信号作为同步时钟信号；接收同步节点发送的同步时钟回传信号，并确定接收到同步时钟回传信号时的当前时钟信号；确定当前时钟信号与预设频率时钟信号的相位差；根据相位差对当前时钟信号进行移相操作，输出与同步节点的同步时钟信号相同的时钟信号的方式，有效地解决了动态双节点之间的时频同步问题，且由于通过移相操作进行延迟传输补偿，大大提高了时频同步的精度，且不依赖于任何卫星等终端，适用于不同的应用环境。
图2是本发明实施例提供的动态双节点时频同步方法的流程示意图之二。
如图2所示，本发明实施例提供的动态双节点时频同步方法，应用于第一节点，包括以下步骤：
201、计算与同步节点之间的应用距离。
具体的，在实现两个节点之间的时频同步时，首先计算出两个节点之间的应用距离，也就是两个节点之间的实际距离。
202、根据应用距离确定时钟信号的预设频率。
根据实际距离确定时钟信号的预设频率，以使预设频率的波长覆盖整个的应用距离。其中，两个节点之间的应用距离越远，则需要的时钟信号的频率就越低。然后根据应用距离搭建无线双向通道，从而使得可以在双节点之间进行时钟信号的实时自由传输。
203、基于预设频率，通过本体晶振生成预设频率时钟信号。
确定了预设频率以后，并完成了无线双向通道的搭建，此时，便可以基于预设频率，通过本体晶振生成预设频率的时钟信号来进行在无线双向通道之间的传输。
204、发送预设频率时钟信号至同步节点，以使同步节点以预设频率时钟信号作为同步时钟信号。
205、接收同步节点发送的同步时钟回传信号，并确定接收到同步时钟回传信号时的当前时钟信号。
206、确定当前时钟信号与预设频率时钟信号的相位差。
207、根据相位差对当前时钟信号进行移相操作，输出与同步节点的同步时钟信号相同的时钟信号。
其中，关于步骤204-207在上述实施例的101-104中已经进行了详细的阐述说明，因此，在本实施例中不再进行具体解释。
基于同一总的发明构思，本发明还保护一种动态双节点时频同步装置。下面对本发明提供的动态双节点时频同步装置进行描述，下文描述的动态双节点时频同步装置与上文描述的动态双节点时频同步方法可相互对应参照。
图3是本发明实施例提供的动态双节点时频同步装置的结构示意图。
如图3所示，本发明实施例提供的一种动态双节点时频同步装置，应用于第一节点，包括：
发送模块10，用于发送预设频率时钟信号至同步节点，以使所述同步节点以所述预设频率时钟信号作为同步时钟信号；
接收模块20，用于接收所述同步节点发送的同步时钟回传信号，并确定接收到所述同步时钟回传信号时的当前时钟信号；
确定模块30，用于确定所述当前时钟信号与所述预设频率时钟信号的相位差；
同步模块40，用于根据所述相位差对所述当前时钟信号进行移相操作，输出与所述同步节点的同步时钟信号相同的时钟信号。
本实施例提供的一种动态双节点时频同步装置，应用于第一节点，通过发送预设频率时钟信号至同步节点，以使同步节点以预设频率时钟信号作为同步时钟信号；接收同步节点发送的同步时钟回传信号，并确定接收到同步时钟回传信号时的当前时钟信号；确定当前时钟信号与预设频率时钟信号的相位差；根据相位差对当前时钟信号进行移相操作，输出与同步节点的同步时钟信号的时钟信号的方式，有效地解决了动态双节点之间的时频同步问题，且由于通过移相操作进行延迟传输补偿，大大提高了时频同步的精度，且不依赖于任何卫星等终端，适用于不同的应用环境。
进一步的，本实施例中的所述同步模块，具体用于：
取所述相位差的二分之一作为移相相位；
基于所述移相相位，对所述当前时钟信号进行移相操作。
进一步的，本实施例中的所述同步模块，具体还用于：
基于Zynq的MMCM和/或移相芯片对所述当前时钟信号进行移相操作。
进一步的，本实施例中的动态双节点时频同步装置，还包括：信号生成模块，具体用于：
计算与同步节点之间的应用距离；
根据所述应用距离确定时钟信号的预设频率；
基于所述预设频率，通过本体晶振生成预设频率时钟信号。
进一步的，本实施例中的信号生成模块，具体还用于：
根据所述应用距离搭建无线双向通道，以使所述预设频率的波长覆盖所述应用距离。
进一步的，本实施例中的发送模块，具体用于：
通过无线射频芯片发送预设频率时钟信号至同步节点，以使所述同步节点对所述预设频率时钟信号进行滤波处理，并以所述滤波处理后的预设频率时钟信号作为同步时钟信号进行输出。
图4是本发明实施例提供的电子设备的结构示意图。
如图4所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)410、通信接口(Communications Interface)420、存储器(memory)430和通信总线440，其中，处理器410，通信接口420，存储器430通过通信总线440完成相互间的通信。处理器410可以调用存储器430中的逻辑指令，以执行动态双节点时频同步方法，应用于第一节点，该方法包括：发送预设频率时钟信号至同步节点，以使所述同步节点以所述预设频率时钟信号作为同步时钟信号；接收所述同步节点发送的同步时钟回传信号，并确定接收到所述同步时钟回传信号时的当前时钟信号；确定所述当前时钟信号与所述预设频率时钟信号的相位差；根据所述相位差对所述当前时钟信号进行移相操作，输出与所述同步节点的同步时钟信号相同的时钟信号。
此外，上述的存储器430中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的动态双节点时频同步方法，应用于第一节点，该方法包括：发送预设频率时钟信号至同步节点，以使所述同步节点以所述预设频率时钟信号作为同步时钟信号；接收所述同步节点发送的同步时钟回传信号，并确定接收到所述同步时钟回传信号时的当前时钟信号；确定所述当前时钟信号与所述预设频率时钟信号的相位差；根据所述相位差对所述当前时钟信号进行移相操作，输出与所述同步节点的同步时钟信号相同的时钟信号。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各提供的动态双节点时频同步方法，应用于第一节点，该方法包括：发送预设频率时钟信号至同步节点，以使所述同步节点以所述预设频率时钟信号作为同步时钟信号；接收所述同步节点发送的同步时钟回传信号，并确定接收到所述同步时钟回传信号时的当前时钟信号；确定所述当前时钟信号与所述预设频率时钟信号的相位差；根据所述相位差对所述当前时钟信号进行移相操作，输出与所述同步节点的同步时钟信号相同的时钟信号。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种动态双节点时频同步方法，应用于第一节点，其特征在于，包括：
发送预设频率时钟信号至同步节点，以使所述同步节点以所述预设频率时钟信号作为同步时钟信号；
接收所述同步节点发送的同步时钟回传信号，并确定接收到所述同步时钟回传信号时的当前时钟信号；
确定所述当前时钟信号与所述预设频率时钟信号的相位差；
根据所述相位差对所述当前时钟信号进行移相操作，输出与所述同步节点的同步时钟信号相同的时钟信号。
2.根据权利要求1所述的动态双节点时频同步方法，其特征在于，所述根据所述相位差对所述当前时钟信号进行移相操作，包括：
取所述相位差的二分之一作为移相相位；
基于所述移相相位，对所述当前时钟信号进行移相操作。
3.根据权利要求2所述的动态双节点时频同步方法，其特征在于，所述对所述当前时钟信号进行移相操作，包括：
基于Zynq的MMCM和/或移相芯片对所述当前时钟信号进行移相操作。
4.根据权利要求1所述的动态双节点时频同步方法，其特征在于，所述发送预设频率时钟信号至同步节点之前，还包括：
计算与同步节点之间的应用距离；
根据所述应用距离确定时钟信号的预设频率；
基于所述预设频率，通过本体晶振生成预设频率时钟信号。
5.根据权利要求4所述的动态双节点时频同步方法，其特征在于，所述发送预设频率时钟信号至同步节点之前，还包括：
根据所述应用距离搭建无线双向通道，以使所述预设频率的波长覆盖所述应用距离。
6.根据权利要求1所述的动态双节点时频同步方法，其特征在于，所述发送预设频率时钟信号至同步节点，包括：
通过无线射频芯片发送预设频率时钟信号至同步节点，以使所述同步节点对所述预设频率时钟信号进行滤波处理，并以所述滤波处理后的预设频率时钟信号作为同步时钟信号进行输出。
7.一种动态双节点时频同步装置，应用于第一节点，其特征在于，包括：
发送模块，用于发送预设频率时钟信号至同步节点，以使所述同步节点以所述预设频率时钟信号作为同步时钟信号；
接收模块，用于接收所述同步节点发送的同步时钟回传信号，并确定接收到所述同步时钟回传信号时的当前时钟信号；
确定模块，用于确定所述当前时钟信号与所述预设频率时钟信号的相位差；
同步模块，用于根据所述相位差对所述当前时钟信号进行移相操作，输出与所述同步节点的同步时钟信号相同的时钟信号。
8.根据权利要求7所述的动态双节点时频同步装置，其特征在于，所述同步模块，具体用于：
取所述相位差的二分之一作为移相相位；
基于所述移相相位，对所述当前时钟信号进行移相操作。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述动态双节点时频同步方法的步骤。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述动态双节点时频同步方法的步骤。
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