專(zhuān)利名稱(chēng)：脈沖信號(hào)異步裝入同步通道和精確定位的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脈沖信號(hào)裝入通道和定位的方法，尤其涉及一種在雙向脈沖 法時(shí)延補(bǔ)償技術(shù)的基礎(chǔ)上展開(kāi)，采用異步幀裝入方案，配套定位測(cè)量和相位調(diào)整技 術(shù)，為實(shí)現(xiàn)通道兩端時(shí)間同步設(shè)備脈沖發(fā)生器相位自動(dòng)同步提供的方法。
背景技術(shù)：
在時(shí)間同步領(lǐng)域常用雙向脈沖法補(bǔ)償時(shí)間信號(hào)傳輸時(shí)延，雙向脈沖法的原理 和時(shí)延補(bǔ)償過(guò)程見(jiàn)圖l，雙方同時(shí)互發(fā)校正脈沖，計(jì)算和補(bǔ)償信號(hào)傳輸時(shí)延，過(guò)程 敘述如下雙方約定各自在調(diào)整周期為T(mén) (例如O. l秒，T非精確時(shí)間)的時(shí)刻互 發(fā)校正脈沖；主節(jié)點(diǎn)M和從節(jié)點(diǎn)S通過(guò)通信系統(tǒng)互發(fā)校正脈沖，同時(shí)測(cè)量本端發(fā)送 到接收到對(duì)方脈沖信號(hào)的時(shí)間，主節(jié)點(diǎn)M的測(cè)量值為T(mén)M，從節(jié)點(diǎn)S的測(cè)量值為T(mén)S; 主節(jié)點(diǎn)M傳遞測(cè)量值到從節(jié)點(diǎn)S;對(duì)稱(chēng)傳輸系統(tǒng)時(shí)延補(bǔ)償計(jì)算公式為(TM—TS) /2; 在從節(jié)點(diǎn)APC中調(diào)整時(shí)間脈沖的相位，調(diào)整后從節(jié)點(diǎn)APC輸出的脈沖相位(時(shí)間) 與主節(jié)點(diǎn)端RTG發(fā)出的時(shí)間脈沖完全一致；上述過(guò)程周期重復(fù)，便可以實(shí)現(xiàn)主從節(jié) 點(diǎn)上兩個(gè)周期脈沖序列之間的時(shí)間同步。
圖2示出了時(shí)延補(bǔ)償系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，請(qǐng)參見(jiàn)圖2，標(biāo)準(zhǔn)脈沖時(shí)間產(chǎn)生器(RTG) 10連接第一方向信號(hào)傳輸時(shí)延單元12和主節(jié)點(diǎn)的脈沖間隔時(shí)間測(cè)量單元(M-TIC) 11。第二方向信號(hào)傳輸時(shí)延單元13連接主節(jié)點(diǎn)的脈沖間隔時(shí)間測(cè)量單元11。第一 方向信號(hào)傳輸時(shí)延單元12連接脈沖相位調(diào)整單元(APC) 14和從節(jié)點(diǎn)的脈沖間隔 時(shí)間測(cè)量單元(S-TIC) 15。計(jì)算單元16接收主節(jié)點(diǎn)的脈沖間隔時(shí)間測(cè)量單元 (M-TIC) 11和從節(jié)點(diǎn)的脈沖間隔時(shí)間測(cè)量單元(S-TIC) 15，計(jì)算得到(TM—TS) /2，其中TM是主節(jié)點(diǎn)側(cè)M-TIC 11測(cè)量的時(shí)間值，TS是從節(jié)點(diǎn)側(cè)S-TIC 15測(cè)量的 時(shí)間值。計(jì)算結(jié)果輸出至脈沖相位調(diào)整單元14。
雙向脈沖法在El通道中實(shí)現(xiàn)的過(guò)程中一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題是當(dāng)脈沖序列信號(hào)(例 如周期為一秒的秒脈沖序列)與E1同步通信通道定時(shí)系統(tǒng)不同步時(shí)如何將脈沖序列信號(hào)中脈沖的位置裝入同步通信通道傳遞到遠(yuǎn)方，由于兩個(gè)系統(tǒng)的不同步會(huì)造成 脈沖通過(guò)通信通道時(shí)延測(cè)量的不確定，從而影響雙向法時(shí)延補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于解決上述問(wèn)題，提供了一種脈沖信號(hào)異步裝入同步通道和 精確定位的方法，解決了在E1同步通信通道中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)時(shí)延補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中解決了 脈沖信號(hào)通過(guò)成幀方法異步裝入同步通道問(wèn)題，解決了在幀傳送過(guò)程中定位和提高 定位精度的問(wèn)題。
本發(fā)明的技術(shù)方案為本發(fā)明揭示了一種脈沖信號(hào)異步裝入同步通道和精確 定位的方法，包括將雙向脈沖法時(shí)延補(bǔ)償時(shí)脈沖信號(hào)異步裝入E1同步通道的過(guò)程 以及精確定位的過(guò)程，
其中該脈沖信號(hào)異步裝入同步通道的過(guò)程包括
(1) 從和主側(cè)在一個(gè)脈沖周期內(nèi)分別將自己的周期脈沖以成幀的方式形成脈 沖幀，裝入E1上下行同步通道發(fā)送序列之中形成脈沖發(fā)送幀；
(2) 從接收通道序列中對(duì)方可以接收到對(duì)應(yīng)的脈沖幀，并根據(jù)脈沖幀的解幀 確定脈沖幀的位置；
(3) 通過(guò)兩端的測(cè)量系統(tǒng)分別測(cè)量出發(fā)送脈沖幀和接收脈沖幀相對(duì)于本端參 考脈沖序列的對(duì)應(yīng)脈沖的時(shí)間間隔，兩端分別測(cè)量出的時(shí)間間隔數(shù)據(jù)為tl、 t2、 t3、 t4，其中tl表示在一個(gè)從端周期脈沖周期內(nèi)，自從端周期脈沖上沿開(kāi)始到由此脈 沖產(chǎn)生的脈沖幀中的脈沖字節(jié)發(fā)出為止，用從端時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量，t2表示在一個(gè) 主端周期脈沖周期內(nèi)，自主端周期脈沖上沿開(kāi)始到正確接收到從端產(chǎn)生的脈沖幀中 的脈沖字節(jié)止，用主端時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量，t3表示在一個(gè)主端周期脈沖周期內(nèi)，自 主端周期脈沖上沿開(kāi)始到由此脈沖產(chǎn)生的脈沖幀中的脈沖字節(jié)發(fā)出止，用主端測(cè)量 系統(tǒng)測(cè)量，t4表示在一個(gè)從端周期脈沖周期內(nèi)，自從端周期脈沖上沿開(kāi)始到正確接 收到主端產(chǎn)生的脈沖幀中的脈沖字節(jié)止，用從端時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量；
該精確定位的過(guò)程包括
(4) 根據(jù)脈沖幀編碼在成幀的同步通道系統(tǒng)中產(chǎn)生唯一的代表脈沖的脈沖
幀；
(5) 將該脈沖幀裝入E1同步通道系統(tǒng)發(fā)送，發(fā)送脈沖幀的時(shí)刻表示脈沖幀
5的粗略位置；
(6) 在編碼序列中標(biāo)識(shí)出脈沖幀中的一字節(jié)為脈沖幀有效位置字節(jié)，并定義該字節(jié)后的第一位元為精確到位元的脈沖幀位置；
(7) 利用脈沖幀位置位元選出其中唯一的同步定時(shí)時(shí)鐘信號(hào)的跳沿表示該脈沖幀的精確位置，通過(guò)該跳沿精確測(cè)出U和t3;
(8) 在同步通道系統(tǒng)的接收端識(shí)別出脈沖幀的粗略位置，再通過(guò)標(biāo)識(shí)出脈沖幀中的一字節(jié)為脈沖幀有效位置字節(jié)，并定義該字節(jié)后的第一位元為精確到位元的脈沖幀位置，通過(guò)選出該位元對(duì)應(yīng)的同步定時(shí)時(shí)鐘信號(hào)的跳沿確定脈沖幀的精確位置，通過(guò)跳沿精確測(cè)出t2和t4。
上述的脈沖信號(hào)異步裝入同步通道和精確定位的方法，其中，該方法還包括根據(jù)兩端分別測(cè)量出的一組時(shí)間數(shù)據(jù)tl、 t2、 t3、 t4在從端計(jì)算出通道的時(shí)
延值以進(jìn)行時(shí)延補(bǔ)償。
本發(fā)明對(duì)比現(xiàn)有技術(shù)有如下的有益效果本發(fā)明基于雙向脈沖發(fā)時(shí)延補(bǔ)償?shù)脑?，在E1同步通信通道中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)時(shí)延補(bǔ)償，在上述實(shí)現(xiàn)過(guò)程中解決了脈沖信
號(hào)通過(guò)成幀的方法異步裝入同步通道問(wèn)題，解決了在幀傳送過(guò)程中定位和提高定位精度的問(wèn)題。


圖l是雙向脈沖法的原理圖。
圖2是時(shí)延補(bǔ)償系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是本發(fā)明的脈沖序列信號(hào)異步裝入同步通信通道的原理圖。圖4是本發(fā)明的脈沖幀定位的原理圖。圖5是本發(fā)明的雙向脈沖信號(hào)異步裝入同步通道的流程圖。圖6是本發(fā)明的進(jìn)行精確定位的流程圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作進(jìn)一步的描述。圖3示出了本發(fā)明的脈沖序列信號(hào)異步裝入同步通信通道的原理。請(qǐng)參見(jiàn)圖3，異步裝入同步通信通道的過(guò)程如下。
6(1) 從和主側(cè)在一個(gè)脈沖周期內(nèi)分別將自己的周期脈沖以成幀的方式形成脈沖幀，裝入El上下行同步通道發(fā)送序列之中形成脈沖發(fā)送幀；
(2) 從接收通道序列中對(duì)方可以接收到對(duì)應(yīng)的脈沖幀，并根據(jù)脈沖幀的解幀確定脈沖幀的位置；
(3) 通過(guò)兩端的測(cè)量系統(tǒng)分別測(cè)量出發(fā)送脈沖幀和接收脈沖幀相對(duì)于本端參考脈沖序列的對(duì)應(yīng)脈沖的時(shí)間間隔，兩端分別測(cè)量出的時(shí)間間隔數(shù)據(jù)為tl、 t2、 t3、 t4，其中tl表示在一個(gè)從端周期脈沖周期內(nèi)，自從端周期脈沖上沿開(kāi)始到由此脈沖產(chǎn)生的脈沖幀中的脈沖字節(jié)發(fā)出為止，用從端時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量，t2表示在一個(gè)主端周期脈沖周期內(nèi)，自主端周期脈沖上沿開(kāi)始到正確接收到從端產(chǎn)生的脈沖幀中的脈沖字節(jié)止，用主端時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量，t3表示在一個(gè)主端周期脈沖周期內(nèi)，自主端周期脈沖上沿開(kāi)始到由此脈沖產(chǎn)生的脈沖幀中的脈沖字節(jié)發(fā)出止，用主端測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量，t4表示在一個(gè)從端周期脈沖周期內(nèi)，自從端周期脈沖上沿開(kāi)始到正確接收到主端產(chǎn)生的脈沖幀中的脈沖字節(jié)止，用從端時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量。
可以通過(guò)同步數(shù)據(jù)通道將本地測(cè)量的時(shí)間數(shù)據(jù)及時(shí)地送到對(duì)方，同時(shí)獲得兩端分別測(cè)量出的一組時(shí)間數(shù)據(jù)(tl、 t2、 t3、 t4)后在從端計(jì)算出通道的時(shí)延值進(jìn)行時(shí)延補(bǔ)償，計(jì)算方法如下根據(jù)圖3列公式
d+tl+d2=t2 (1)
d+t4=t3+dl (2)
計(jì)算(2) + (1)得
2d+tl+d2+t4=t3+t2+dl (3)
2d二(t2-11)-(t4-t3) + (d1-d2) (4)
對(duì)稱(chēng)通道dl= d2
cKt2-tl)-(t4-t3) (5)
由上可得對(duì)于對(duì)稱(chēng)同步通信通道系統(tǒng)(dl= d2)主從脈沖序列的相位差可以用測(cè)量值(tl、 t2、 t3、 t4)精確計(jì)算，本方法可以排除脈沖序列與同步通信通道定時(shí)系統(tǒng)異步的影響。
在明確了上述計(jì)算方法后剩下的問(wèn)題是找出脈沖幀精確定位的方法，精確測(cè)量出脈沖幀的位置，同時(shí)這個(gè)方法給必須充分適應(yīng)El同步通信通道定時(shí)系統(tǒng)的特點(diǎn)。脈沖幀精確定位的原理見(jiàn)圖4。時(shí)間定位最常用的方法就是用指定的脈沖跳變信號(hào)定義時(shí)間位置，因此脈沖幀精確定位的過(guò)程就是指定脈沖跳變信號(hào)的過(guò)程，定位原理敘述如下。該精確定位的過(guò)程包括
(1) 根據(jù)脈沖幀編碼在成幀的同步通道系統(tǒng)中產(chǎn)生唯一的代表脈沖的脈
沖幀；
(2) 將該脈沖幀裝入E1同步通道系統(tǒng)發(fā)送，發(fā)送脈沖幀的時(shí)刻表示脈沖幀的粗略位置；
(3) 在編碼序列中標(biāo)識(shí)出脈沖幀中的一字節(jié)為脈沖幀有效位置字節(jié)，并定義該字節(jié)后的第一位元為精確到位元的脈沖幀位置；
(4) 利用脈沖幀位置位元選出其中唯一的同步定時(shí)時(shí)鐘信號(hào)的跳沿表示該脈沖幀的精確位置，通過(guò)該跳沿精確測(cè)出tl和t3;
(5) 在同步通道系統(tǒng)的接收端識(shí)別出脈沖幀的粗略位置，再通過(guò)標(biāo)識(shí)出脈沖幀中的一字節(jié)為脈沖幀有效位置字節(jié)，并定義該字節(jié)后的第一位元為精確到位元的脈沖幀位置，通過(guò)選出該位元對(duì)應(yīng)的同步定時(shí)時(shí)鐘信號(hào)的跳沿確定脈沖幀的精確位置，通過(guò)跳沿精確測(cè)出t2和t4。
圖5示出了本發(fā)明的雙向脈沖信號(hào)異步裝入同步通道的流程。請(qǐng)參見(jiàn)圖5，流程分為主端流程和從端流程，兩流程是相互獨(dú)立的，在一個(gè)周期內(nèi)完成。首先是主端流程。
步驟S10:主端參考脈沖序列的脈沖。
步驟S11:主端發(fā)出脈沖幀，脈沖幀參考脈沖序列啟動(dòng)裝入，裝入同步通道的
是一個(gè)代表脈沖的脈沖幀信號(hào)，裝入脈沖幀遵守的通道時(shí)間有別于脈沖時(shí)間，tl
和t3是測(cè)量異步裝入的時(shí)間。
步驟S12:等待接收對(duì)端脈沖。
步驟S13:主端接收脈沖幀，測(cè)量接收時(shí)間t2、 t4。
步驟S14:下一個(gè)周期主端完成測(cè)量數(shù)據(jù)的傳輸。
其次是獨(dú)立的從端流程。
步驟S15:從端參考脈沖序列的脈沖。
步驟S16:從端發(fā)出脈沖幀，脈沖幀參考脈沖序列啟動(dòng)裝入，裝入同步通道的
8是一個(gè)代表脈沖的脈沖幀信號(hào)，裝入脈沖幀遵守的通道時(shí)間有別于脈沖時(shí)間，tl 和t3是測(cè)量異步裝入的時(shí)間。
步驟S17:等待接收對(duì)端脈沖。
步驟S18:從端接收脈沖幀，測(cè)量接收時(shí)間t2、 t4。 步驟S19:下一個(gè)周期從端完成計(jì)算和時(shí)延補(bǔ)償。
圖6示出了本發(fā)明的進(jìn)行精確定位的流程。請(qǐng)參見(jiàn)圖6，首先描述定位從脈沖
幀發(fā)送過(guò)程開(kāi)始。
步驟S20:發(fā)送脈沖幀開(kāi)始一些前期準(zhǔn)備和識(shí)別工作。 步驟S22:等待發(fā)送脈沖字節(jié)，脈沖字節(jié)標(biāo)識(shí)脈沖幀的粗略位置。 步驟S24:等待發(fā)送脈沖位元，脈沖位元標(biāo)識(shí)脈沖幀的精確位置。 步驟S26:通過(guò)等待和篩選手段(一般用電路邏輯)選出同步時(shí)鐘的跳沿。
步驟S28:輸出選出的跳沿作為時(shí)間測(cè)量信號(hào)，準(zhǔn)備下一次處理過(guò)程。 其次描述定位從脈沖幀接收過(guò)程開(kāi)始。
步驟S21:接收脈沖幀開(kāi)始一些前期準(zhǔn)備和識(shí)別工作。 步驟S23:等待接收脈沖字節(jié)，脈沖字節(jié)標(biāo)識(shí)脈沖幀的粗略位置。 步驟S25:等待接收脈沖位元，脈沖位元標(biāo)識(shí)脈沖幀的精確位置。 步驟S27:通過(guò)等待和篩選手段(一般用電路邏輯)選出同步時(shí)鐘的跳沿。
步驟S29:輸出選出的跳沿作為時(shí)間測(cè)量信號(hào)，準(zhǔn)備下一次處理過(guò)程。 上述實(shí)施例是提供給本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)實(shí)現(xiàn)或使用本發(fā)明的，本領(lǐng)域普 通技術(shù)人員可在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的情況下，對(duì)上述實(shí)施例做出種種修改或 變化，因而本發(fā)明的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書(shū)提 到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求
1、一種脈沖信號(hào)異步裝入同步通道和精確定位的方法，包括將雙向脈沖法時(shí)延補(bǔ)償時(shí)脈沖信號(hào)異步裝入E1同步通道的過(guò)程以及精確定位的過(guò)程，其中該脈沖信號(hào)異步裝入同步通道的過(guò)程包括(1)從和主側(cè)在一個(gè)脈沖周期內(nèi)分別將自己的周期脈沖以成幀的方式形成脈沖幀，裝入E1上下行同步通道發(fā)送序列之中形成脈沖發(fā)送幀；(2)從接收通道序列中對(duì)方可以接收到對(duì)應(yīng)的脈沖幀，并根據(jù)脈沖幀的解幀確定脈沖幀的位置；(3)通過(guò)兩端的測(cè)量系統(tǒng)分別測(cè)量出發(fā)送脈沖幀和接收脈沖幀相對(duì)于本端參考脈沖序列的對(duì)應(yīng)脈沖的時(shí)間間隔，兩端分別測(cè)量出的時(shí)間間隔數(shù)據(jù)為t1、t2、t3、t4，其中t1表示在一個(gè)從端周期脈沖周期內(nèi)，自從端周期脈沖上沿開(kāi)始到由此脈沖產(chǎn)生的脈沖幀中的脈沖字節(jié)發(fā)出為止，用從端時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量，t2表示在一個(gè)主端周期脈沖周期內(nèi)，自主端周期脈沖上沿開(kāi)始到正確接收到從端產(chǎn)生的脈沖幀中的脈沖字節(jié)止，用主端時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量，t3表示在一個(gè)主端周期脈沖周期內(nèi)，自主端周期脈沖上沿開(kāi)始到由此脈沖產(chǎn)生的脈沖幀中的脈沖字節(jié)發(fā)出止，用主端測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量，t4表示在一個(gè)從端周期脈沖周期內(nèi)，自從端周期脈沖上沿開(kāi)始到正確接收到主端產(chǎn)生的脈沖幀中的脈沖字節(jié)止，用從端時(shí)間測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量；該精確定位的過(guò)程包括(4)根據(jù)脈沖幀編碼在成幀的同步通道系統(tǒng)中產(chǎn)生唯一的代表脈沖的脈沖幀；(5)將該脈沖幀裝入E1同步通道系統(tǒng)發(fā)送，發(fā)送脈沖幀的時(shí)刻表示脈沖幀的粗略位置；(6)在編碼序列中標(biāo)識(shí)出脈沖幀中的一字節(jié)為脈沖幀有效位置字節(jié)，并定義該字節(jié)后的第一位元為精確到位元的脈沖幀位置；(7)利用脈沖幀位置位元選出其中唯一的同步定時(shí)時(shí)鐘信號(hào)的跳沿表示該脈沖幀的精確位置，通過(guò)該跳沿精確測(cè)出t1和t3；(8)在同步通道系統(tǒng)的接收端識(shí)別出脈沖幀的粗略位置，再通過(guò)標(biāo)識(shí)出脈沖幀中的一字節(jié)為脈沖幀有效位置字節(jié)，并定義該字節(jié)后的第一位元為精確到位元的脈沖幀位置，通過(guò)選出該位元對(duì)應(yīng)的同步定時(shí)時(shí)鐘信號(hào)的跳沿確定脈沖幀的精確位置，通過(guò)跳沿精確測(cè)出t2和t4。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖信號(hào)異步裝入同步通道和精確定位的方法，其特征在于，該方法還包括根據(jù)兩端分別測(cè)量出的一組時(shí)間數(shù)據(jù)tl、 t2、 t3、 t4在從端計(jì)算出通道的時(shí)延值以進(jìn)行時(shí)延補(bǔ)償。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了脈沖信號(hào)異步裝入同步通道和精確定位的方法，解決了在E1同步通信通道中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)時(shí)延補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程中解決了脈沖信號(hào)通過(guò)成幀方法異步裝入同步通道問(wèn)題。其技術(shù)方案為本發(fā)明的方法基于雙向脈沖發(fā)時(shí)延補(bǔ)償?shù)脑?，在E1同步通信通道中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)時(shí)延補(bǔ)償，在上述實(shí)現(xiàn)過(guò)程中解決了脈沖信號(hào)通過(guò)成幀的方法異步裝入同步通道問(wèn)題，解決了在幀傳送過(guò)程中定位和提高定位精度的問(wèn)題。本發(fā)明應(yīng)用于時(shí)間同步設(shè)備中。
文檔編號(hào)H04J3/06GK101465704SQ20071017253
公開(kāi)日2009年6月24日 申請(qǐng)日期2007年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月19日
發(fā)明者岑宗浩, 磊 張, 張輝勇, 煒 朱, 群 焦 申請(qǐng)人:華東電網(wǎng)有限公司;國(guó)網(wǎng)南京自動(dòng)化研究院;上海涌能電力科技發(fā)展有限公司