[发明专利]一种分布式的共享时钟触发调延系统

说明书

本发明公开了一种分布式的共享时钟触发调延系统，先通过主控设备通过局域网由RJ‑45接口给各个双通道共享时钟触发调延装置分别发送控制报文，然后解析出定时时间和调延参数，并通过PCI总线将调延参数发送给调延控制模块；各个双通道共享时钟触发调延装置通过RJ‑45接口向局域网广播各自的PTP同步报文，从而实现时钟同步，得到PTP同步时钟；然后在PTP同步时钟到达各自的定时时间后，CPU向FPGA发送一个开始信号，基于PTP同步时钟对时钟信号和触发信号进行延时调整，以此来补偿系统自身延时造成的测量不同步问题，从而使测量同步精度更高。

技术领域

本发明属于同步测量技术领域，更为具体地讲，涉及一种分布式的共享时钟触发调延系统。

背景技术

测量是人类认识未知世界的手段，测量数据是人们判断事物的信息来源。在一些测量领域，对测量时间的一致性具有极高的精度要求，即要求多个或多种设备的同步测量。同步测量有利于提高测量精度，实现瞬变信号的多方位测量，在瞬变信号监测及发射源定位等方面有着广泛应用。

常用的多设备同步测量方法有很多，最具有代表的有主控命令的测量方法，统一相对时基的测量方法和统一绝对时基的测量方法。

主控命令的测量方法的测量过程由主控设备向各测量仪器发送命令，各测量仪器接收到命令后立即开始测量。这种方法具有操作简单，容易实现，但同步精度低，主控设备与各测量仪器之间传输距离与传输介质的不同，都会造成传输延时不同。

统一相对时基的测量方法的测量过程由网络时间协议(Network Time Protocol,NTP)或精确时间协议(Precision Time Protocol,PTP)实现多台仪器之间的相对时间同步，并设定统一时间同步触发测量。这种方法具有硬件结构复杂，软件工作量大，误差受网络状况影响较大。

统一绝对时基的测量方法的测量过程是利用GPS实现精确授时，设定统一时间同步触发测量。这种方法具有一般使用数字锁相环实现时钟同步于GPS，硬件设计复杂，不容易实现。

上述三种多设备同步测量方法，在最理想的情况下，都能达成各测量仪器同时触发。但是，仪器在触发到实际采集也有着延时，不同仪器的延迟时间均不相同，在同步精度要求高的情况下不能忽略该延时造成的误差。尤其是在远距离多测量系统的同步时，其误差更加悬殊。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种分布式的共享时钟触发调延系统，基于PTP同步时钟对时钟信号和触发信号进行延迟，以此来补偿系统自身延时造成的测量不同步问题，从而使测量同步精度更高。

为实现上述发明目的，本发明一种分布式的共享时钟触发调延系统，其特征在于，包括：主控设备、多个双通道共享时钟触发调延装置，以及连接主控设备和多个双通道共享时钟触发调延装置的局域网；

其中，所述双通道共享时钟触发调延装置又包括以下部件：

PCI总线，用于实现主控设备与双通道共享时钟触发调延装置间数据传输，以及为装置中的各模块供电；

电源模块，通过PCI总线给整个装置供电；

同步控制模块，包括CPU与MAC芯片；其中，CPU控制装置中各模块之间的数据通信、进程管理，MAC芯片实现IP数据报和帧的转换；

以太网PHY芯片，作为物理接口收发器，用于实现数据的转换、编码解码、模拟信号转换和收发，并对收到或发送的任意数据包打时间戳；

时钟模块，用于给以太网PHY芯片提供本地参考时钟；

信号输入、输出接口，用于本装置对外接的时钟信号和触发信号进行输入、输出；