[发明专利]时间频率同步方法、系统、存储介质及电子设备

说明书

本发明公开了一种时间频率同步方法、系统、存储介质及电子设备。所述方法包括：获取主节点发送时间戳、从节点接收时间戳、从节点发送时间戳和主节点接收时间戳；获取主节点的本地时钟信号与接收数据流恢复时钟信号之间的第一相位差，获取从节点的本地时钟信号与接收数据流恢复时钟信号之间的第二相位差；对主节点接收时间戳进行相位校准，对从节点接收时间戳进行相位校准；根据主节点发送时间戳、校准后的从节点接收时间戳、从节点发送时间戳、校准后的主节点接收时间戳，得到从节点与主节点的时间偏差；根据时间偏差对从节点的本地时钟信号进行时间补偿，实现从节点与主节点的时间同步。该方法可实现主从时钟的亚纳秒级时间同步。

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种时间频率同步方法、系统、存储介质及电子设备。

背景技术

时间频率同步是国家的重要的战略资源，是国防、工业、金融和科学研究等领域的基础。网络时钟同步技术以广泛使用的以太网技术为基础，在不会额外占用带宽，兼容原以太网应用的前提下，综合运用物理层同步、时间戳对准、相位测量和补偿、延迟自动校准等多种技术，在多达上万个节点间实现高精度频率源广播、亚纳秒时间同步。

在时间频率同步系统中，相位差检测技术至关重要，对系统亚纳秒量级的同步精度起到了决定性的作用。相关技术中常用的相位检测技术包括：比相法、差拍法、频差倍增法、双混频时差法以及全数字双混频鉴相技术。然而上述提出的多种方案，均存在无法集成在全数字方案中的问题，即无法应用于高度集成需求的全数字方案设计，至于全数字双混频鉴相技术，其存在测量精度受亚稳态影响的问题，导致测量精度低，同时需要构造额外的高精度辅助采样时钟，结构复杂。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种时间频率同步方法。该方法可实现主从时钟的亚纳秒级时间同步。

本发明的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。

本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。

本发明的第四个目的在于提出一种时间频率同步系统。

为达上述目的，本发明第一方面实施例提出的时间频率同步方法，包括：主节点和从节点在PTP报文交换完毕后，获取主节点发送时间戳、从节点接收时间戳、从节点发送时间戳和主节点接收时间戳；利用所述主节点的时间数字转换器TDC获取所述主节点的本地时钟信号与接收数据流恢复时钟信号之间的第一相位差，并利用所述从节点的TDC获取所述从节点的本地时钟信号与接收数据流恢复时钟信号之间的第二相位差；根据所述第一相位差对所述主节点接收时间戳进行相位校准，并根据所述第二相位差对所述从节点接收时间戳进行相位校准；根据所述主节点发送时间戳、校准后的从节点接收时间戳、从节点发送时间戳、校准后的主节点接收时间戳，得到所述从节点与所述主节点的时间偏差；根据所述时间偏差对所述从节点的本地时钟信号进行时间补偿，实现所述从节点与所述主节点的时间同步。

另外，本发明实施例的时间频率同步方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，在所述主节点和所述从节点进行PTP报文交换之前，所述方法还包括：从所述主节点发送至所述从节点的数据流中恢复出与所述主节点编码时钟相同频率的时钟信号，记为所述从节点的接收数据流恢复时钟信号；利用所述从节点的TDC获取所述从节点的本地时钟信号与接收数据流恢复时钟信号之间的频率偏差；根据所述频率偏差对所述从节点的时钟发生器进行PID调节，以使所述从节点的本地时钟信号与所述主节点的本地时钟信号频率同步。