CN220190981U - 一种多功能信号分路器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多功能信号分路器，包括：信号选择处理模块，具有多路输入接口，该路输入接口用于接收外部输入信号，所述信号选择处理模块用于对各路输入信号中的部分输入信号进行处理后形成分路信号，并将分路信号输入至模式选择模块；所述模式选择模块，用于基于监控的模式选择指令来确定功能模式，并根据选择的功能模式，将所述分路信号，或者，预设信号，输出至信号输出模块；所述信号输出模块，用于输出所述分路信号，或者，预设信号。本申请的方案仅使用一个设备即可实现对多种类型信号的分路，并且可以通过上位机监控软件发送控制指令手动选择对任一路输入信号进行分路。

Description

一种多功能信号分路器

技术领域

本实用新型涉及航天测控通信技术领域，尤其涉及一种多功能信号分路器。

背景技术

在传统的信号分路器中，往往只能对特定的输入信号进行分路，不能用于其他信号分路，并且功能单一。而在实际使用过程中，一个整体的系统中往往需要分路的信号比较多，且每种信号都需要单独配备一种信号分路器，即影响了系统的集成度，占用了过多的宝贵空间也增加了成本，并且传统的分路器功能单一，只能将输入信号分路输出，在实际使用中不利于使用者进行调试和系统联试。而且传统的分路器大多数为板上信号线直接分路，并没有做信号处理，分路信号之间的相位关系不能保证一致并且分路调相器件容易损坏，造成失效。

发明内容

本实用新型实施例提供一种多功能信号分路器，用以提出一种能够同时完成多种信号接收、处理、分路的分路器。

本实用新型实施例提供一种多功能信号分路器，包括：

信号选择处理模块，具有多路输入接口，该路输入接口用于接收外部输入信号，所述信号选择处理模块用于对各路输入信号中的部分输入信号进行处理后形成分路信号，并将分路信号输入至模式选择模块；

所述模式选择模块，用于基于监控的模式选择指令来确定功能模式，并根据选择的功能模式，将所述分路信号，或者，预设信号，输出至信号输出模块；

所述信号输出模块，用于输出所述分路信号，或者，预设信号。

在一些实施例中，所述多功能信号分路器还包括：

时钟产生模块，用于基于外部时钟信号，向所述信号选择处理模块、所述模式选择模块以及所述信号输出模块输出系统时钟信号；

同步信号模块，用于基于外部PPS信号，向所述信号选择处理模块以及所述信号输出模块提供系统同步信号；

所述信号选择处理模块包括电平同步器，用于基于所述系统时钟信号以及系统同步信号各路输入信号中的部分输入信号进行电平同步。

在一些实施例中，所述多功能信号分路器还包括：

指令解析模块，用于基于监控发出的选路指令控制各路输入接口输出部分输入信号，以及，基于监控发出的模式选择指令确定所述模式选择模块的功能模式。

在一些实施例中，所述模式选择模块包括：

分路信号输出模块，用于接收所述分路信号，在模式选择指令为工作模式的情况下，输出分路信号；

测试信号输出模块，用于在模式选择指令为测试模式的情况下，输出预设信号，其中所述预设信号为指定频率的时钟信号。

在一些实施例中，所述信号输出模块，具体用于根据所述系统同步信号进行触发，并基于所述系统时钟信号，在同一时刻，将分路信号或者预设信号输出至多个输出接口。

在一些实施例中，所述多功能信号分路器还包括：

状态采集模块，用于采集多功能信号分路器的状态参数，并将所述状态参数上报至监控。

本申请实施例还提出一种信号分路设备，包括如前述的多功能信号分路器。

本实用新型实施例通过信号选择处理模块实现从多路输入信号中选择部分信号，并在处理后通过模式选择模块实现模式选择，并输出多路的分路信号，或者，预设信号，由此实现多种信号接收、处理、分路。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本实用新型的具体实施方式。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本申请实施例的多功能信号分路器基本架构示意图；

图2为本申请实施例的多功能信号分路器的外部接口示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

本实用新型实施例提供一种多功能信号分路器，如图1所示，包括：

信号选择处理模块，具有多路输入接口，该路输入接口用于接收外部输入信号，所述信号选择处理模块用于对各路输入信号中的部分输入信号进行处理后形成分路信号，并将分路信号输入至模式选择模块。本实例中多路输入接口可以是多路并联的多个二选一输入接口，每个二选一输入接口可以接入外部的输入信号，二选一输入接口可以根据对应的控制指令来完成选路，例如图1中，一共有4个二选一输入接口IN1、IN2、IN3、IN4，则可以连接外部8路的输入信号，由系统监控下发控制指令，实现对输入信号进行选择切换。在一些场景中可以从8路输入信号选取4路输入信号，在对4路输入信号处理后形成分路信号，最后将分路信号输入至模式选择模块。

所述模式选择模块，用于基于监控的模式选择指令来确定功能模式，并根据选择的功能模式，将所述分路信号，或者，预设信号，输出至信号输出模块。具体的，本示例中利用监控(监控模块)发送的模式选择指令来确定功能模式，本示例中所指的模式选择指令是用于改变或者切换模式选择模块的工作模式的指令，本实例中模式选择模块对应于不同的功能模式可以基于分路信号也可以基于预设信号执行输出。

所述信号输出模块，用于输出所述分路信号，或者，预设信号。具体的，本示例中，例如可以将前述的4路分路信号分别输入4个1分16信号分路器中，将分路完成的16路同步信号输出到接口OUT1～OUT16完成信号的分路。

本实用新型实施例通过信号选择处理模块实现从多路输入信号中选择部分信号，并在处理后通过模式选择模块实现模式选择，并输出多路的分路信号，或者，预设信号，由此实现多种信号接收、处理、分路。

在一些实施例中，所述多功能信号分路器，如图1所示，还包括：

本示例中外部时钟CLK-IN为外部时钟输入端口，时钟产生模块，用于基于外部时钟信号CLK，向所述信号选择处理模块、所述模式选择模块以及所述信号输出模块输出系统时钟信号。

同步信号模块，用于基于外部PPS信号，向所述信号选择处理模块以及所述信号输出模块提供系统同步信号。

所述信号选择处理模块包括电平同步器，用于基于所述系统时钟信号以及系统同步信号各路输入信号中的部分输入信号进行电平同步。本示例中通过系统通过系统同步信号可以在消除跨时钟域信号传输造成的亚稳态，并且保证接收信号的正确性。

在一些实施例中，所述多功能信号分路器还包括：指令解析模块，用于基于监控发出的选路指令控制各路输入接口输出部分输入信号，以及，基于监控发出的模式选择指令确定所述模式选择模块的功能模式。

在一些实施例中，所述模式选择模块包括：

分路信号输出模块，用于接收所述分路信号，在模式选择指令为工作模式的情况下，输出分路信号；

测试信号输出模块，用于在模式选择指令为测试模式的情况下，输出预设信号，其中所述预设信号为指定频率的时钟信号。

具体的，如图1所示，模式选择模块还包括输出信号选择模块来接收指令解析模块的指令，根据解析出的指令对应的功能模式，具体的，模式选择模块包括测试信号输出模块，用于直接输出预设信号例如根据系统时钟，输出1MHz时钟信号作为测试信号。在模式选择指令为工作模式的情况下，输出分路信号输出模块的分路信号。

在一些实施例中，所述信号输出模块，具体用于根据所述系统同步信号进行触发，并基于所述系统时钟信号，在同一时刻，将分路信号或者预设信号输出至多个输出接口。具体的接收模式选择模块中输出的四路信号分别输入到4个1分16分路器中，以输出信号要求的系统时钟频率做推动，以同步信号做触发，在同一时刻，可以实现4种信号同时分路出16路相位相同的信号，输出到OUT1～OUT16输出接口进行分路输出。

在一些实施例中，所述多功能信号分路器还包括：

状态采集模块，用于采集多功能信号分路器的状态参数，并将所述状态参数上报至监控。

本申请实施例还提出一种多功能信号分路器的实施案例，图1中Pow-col为电源输入口及与上位机连接的通信口，PPS为外部秒脉冲信号输入端口，CLK-IN为外部时钟输入端口，IN1、IN2、IN3、IN4为需要分路的信号输入端口，OUT1～OUT16为分路完成信号的16路输出。下面结合图1和图2对本实施例的信号分路装置做进一步说明。

Pow-col作为电源通信端口负责整个设备的供电，同时电源控制接口包含通信CAN总线接口，通过CAN总线向监控上报信号分路器的工作状态，并且系统监控通过CAN总线下发控制指令，通过PPS信号输入接口向信号分路器提供系统同步信号，通过CLK时钟输入口向信号分路器提供系统输入时钟，用于产生在分路过程中需要使用到的时钟信号。

如图2所示，指令解析模块，为系统监控通过CAN总线下发四路输入信号选择指令和模式转换指令。DSP将接收到的监控指令通过异步串口发送到指令解析模块，在指令解析模块中解算出控制指令包括四路二选一选择器控制指令和工作模式选择指令。

信号选择处理模块，其输入为外部输入的四种八路信号。对于输入的异步时钟域的四种八路信号，本实施例中使用四个二选一选择器，通过指令解析模块解析出来的控制指令选择每种信号的其中一路输出，再将选择器选择的四个信号输入电平同步器配合系统时钟和PPS信号做第一次信号同步，并且在消除跨时钟域传输造成的亚稳态的同时保证接收信号的正确性。

模式选择模块，接收信号选择处理模块处理完成的四路信号，以及监控下发的模式选择指令，同时接收时钟模块产生的1MHz时钟，判断接收到的模式选择信号是工作模式还是测试模式。如为工作模式则输出模块接收到的四路信号，如果是测试模式，则输出1MHz时钟信号作为测试信号。

接收模式选择模块中输出的四路信号分别输入到4个1分16分路器中，以输出信号要求的时钟信号做推动，以同步信号做触发，则在同一时刻，4种信号同时分路出16路相位相同的信号，输出到OUT1～OUT16输出接口进行分路输出。

综上，本申请的多功能信号分路器，系统监控通过CAN总线下发控制指令，通过PPS信号输入接口向信号分路器提供系统同步信号，通过CLK时钟输入口向信号分路器提供系统输入时钟，用于产生在分路过程中需要使用到的时钟信号。指令解析模块为系统监控通过CAN总线下发四路输入信号二选一选择指令和工作模式选择指令。信号选择处理模块中通过指令解析模块解析出来的控制指令选择每种信号的其中一路输出，再将选择器选择的四个信号输入电平同步器配合系统时钟和PPS信号做第一次信号同步，能够消除跨时钟域信号传输造成的亚稳态，并保证接收信号的正确性。

本实例中利用输出信号要求的时钟频率做推动，以同步信号做触发，则在同一时刻，4种信号同时分路出16路相位相同的信号。

本申请的方案仅使用一个设备即可实现对多种类型信号的分路，并且可以通过上位机监控软件发送控制指令手动选择对任一路输入信号进行分路。对输入信号统一在信号处理器中做分路处理，减少了分路电路的设计，使得电路简单，工作更加可靠。

本申请实施例还提出一种信号分路设备，包括如前述的多功能信号分路器。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (6)

1.一种多功能信号分路器，其特征在于，包括：

信号选择处理模块，具有多路输入接口，该路输入接口用于接收外部输入信号，所述信号选择处理模块用于对各路输入信号中的部分输入信号进行处理后形成分路信号，并将分路信号输入至模式选择模块；

所述模式选择模块，用于基于监控的模式选择指令来确定功能模式，并根据选择的功能模式，将所述分路信号，或者，预设信号，输出至信号输出模块；

所述信号输出模块，用于输出所述分路信号，或者，预设信号；

所述多功能信号分路器还包括：

时钟产生模块，用于基于外部时钟信号，向所述信号选择处理模块、所述模式选择模块以及所述信号输出模块输出系统时钟信号；

同步信号模块，用于基于外部PPS信号，向所述信号选择处理模块以及所述信号输出模块提供系统同步信号；

所述信号选择处理模块包括电平同步器，用于基于所述系统时钟信号以及系统同步信号各路输入信号中的部分输入信号进行电平同步。

2.如权利要求1所述的多功能信号分路器，其特征在于，所述多功能信号分路器还包括：

指令解析模块，用于基于监控发出的选路指令控制各路输入接口输出部分输入信号，以及，基于监控发出的模式选择指令确定所述模式选择模块的功能模式。

3.如权利要求2所述的多功能信号分路器，其特征在于，所述模式选择模块包括：

分路信号输出模块，用于接收所述分路信号，在模式选择指令为工作模式的情况下，输出分路信号；

测试信号输出模块，用于在模式选择指令为测试模式的情况下，输出预设信号，其中所述预设信号为指定频率的时钟信号。

4.如权利要求1所述的多功能信号分路器，其特征在于，所述信号输出模块，具体用于根据所述系统同步信号进行触发，并基于所述系统时钟信号，在同一时刻，将分路信号或者预设信号输出至多个输出接口。

5.如权利要求1所述的多功能信号分路器，其特征在于，所述多功能信号分路器还包括：

状态采集模块，用于采集多功能信号分路器的状态参数，并将所述状态参数上报至监控。

6.一种信号分路设备，其特征在于，包括如权利要求1-5任一项所述的多功能信号分路器。