[发明专利]多源信号同步系统及其方法

说明书

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。

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。