一种基于反馈的用时端高精度时延补偿方法与流程

1.本发明涉及电数字信息传输技术领域，尤其涉及一种基于反馈的用时端高精度时延补偿方法。背景技术：2.目前，大多数时统设备都是输出多路点对点的标准时间信息供多个用户设备使用，时统设备的多路输出在设备输出接口端可以保持高精度一致。但是在实际应用中，时统设备到各个用户之间需要或长或短的传输线缆，线缆长度有长有短，导致各个传输通道时延无法一致，因而无法在设备输出端简单的统一进行时延补偿。但是如果不对时统设备输出线缆的时延进行补偿，各个用户接收到的时间信息就会有一定的偏差，无法满足某些高精度应用需求。3.时统设备也可以通过ptp/ntp网络授时方式实现传输线缆链路时延的自动补偿，但是ntp授时指标较差，不适应于高精度授时场合；ptp授时精度较高，但为了保证ptp授时的高精度以适应高精度授时场合，需要很高的网络配置，而且要求每个用户节点都配备专用授时板卡，成本较高，而且实现比较困难。技术实现要素：4.本发明所要解决的技术问题是提供具有实现简单，通用性好，且成本比较低的一种基于反馈的用时端高精度时延补偿方法，用来弥补目前大多数时统设备到用时用户端所使用传输线缆时延未进行精确补偿差的缺点，实现了时统设备在用时用户端的低成本、高精度授时。5.本发明是通过以下技术方案予以实现：一种基于反馈的用时端高精度时延补偿方法，具体包括如下步骤：s1：时统设备的时间控制模块产生ttl形式标准时间信号输出至时统设备的时间输出模块；s2: 时间输出模块内的时间分路单元将接收到的ttl形式标准时间信号进行多路分发至时间输出模块内的时差测量单元及输出驱动单元；s3: 输出驱动单元接收时间分路单元产生的多路ttl形式标准时间信号，经过驱动生成多路差分形式标准时间信号并通过时统设备对外输出接口输出；s4:通过显控模块将执行设备选中对外输出接口时延补偿操作的指令信息发送到时间输出模块；s5:将时统设备的多个对外输出接口分别接入多路传输线缆，多路差分形式标准时间信号在每路传输线缆末端转接后再通过传输线缆反馈回时统设备对外输出接口；s6:时间输出模块内的信号接收单元接收多个传输线缆反馈的差分形式标准时间信号，分别经过电平转换为ttl形式标准时间信号后输出至时间输出模块内的时差测量单元；s7:时差测量单元将多个时间分路单元输入的ttl形式标准时间信号作为测量基准信号，信号接收单元输入的ttl形式标准时间信号作为被测信号，测出基准信号和被测信号之间时差数据，并将时差数据发送至时间分路单元；s8:时间分路单元根据时差测量单元输出的时差数据，通过式（1）计算出传输线缆补偿时延值，并将时延补偿状态发送至显控模块；ꢀꢀꢀꢀꢀ（1）其中：为第i个输出接口传输线缆时延值，为第i路时差数据；为时间输出模块内部设备固有时延；s9:显控模块接收时间分路单元的时延补偿状态，待所有对外输出接口传输线缆时延补偿信息完成以后，向时间分路单元发送时延补偿结束指令；s10:时间分路单元接收到时延补偿结束指令后，将所有数据存储固化到本地存储单元中，并根据延时数据调节相应分路输出的延时值，完成传输线缆时延的高精度补偿。6.进一步，时间分路单元内设有高精度可编程延时芯片，s10中时间分路单元通过改写高精度可编程延时芯片的延时值实现传输线缆时延的高精度补偿。7.优选的，s3中输出驱动单元通过差分rs422驱动器驱动生成多路差分形式标准时间信号。8.进一步，s5中多路差分形式标准时间信号在每路传输线缆末端均通过转接装置转接。9.发明的有益效果本发明提供的一种基于反馈的用时端高精度时延补偿方法，具有如下优点：通过在传输线缆末端将时统设备输出的差分形式标准时间信息转接并反馈回去，转化成ttl形式标准时间信号后与本地ttl形式标准时间信号进行时差测量，再减去时延补偿设备的固有时延，并将差值除以2，可以得到不同长度线缆的精确时延值，从而完成不同长度线缆固有传输时延的高精度补偿。本发明具有实现简单，通用性好，成本低等优点，可以用来弥补目前大多数时统设备到用时用户端所使用传输线缆时延未进行精确补偿的缺点，实现了时统设备在用时用户端的低成本、高精度授时。附图说明10.图1是本发明补偿方法流程示意图；图2是本发明补偿系统原理框图；图3是传输线缆转接示意图。具体实施方式11.一种基于反馈的用时端高精度时延补偿方法，具体流程如附图1所示，具体包括如下步骤：s1：时统设备的时间控制模块产生ttl形式标准时间信号输出至时统设备的时间输出模块；这里的ttl形式标准时间信号包含1pps、irig-b(dc)等点对点授时标准时间。12.s2: 时间输出模块内的时间分路单元将接收到的ttl形式标准时间信号进行多路分发至时间输出模块内的时差测量单元及输出驱动单元；时间分路单元能够将时间控制模块产生的ttl形式标准时间信号按照传输线缆的数量分成多路相外分发给时差测量单元及输出驱动单元，方便后面的模块测量多路不同长度传输线缆的差分形式标准时间信号，并转化成ttl形式标准时间信号后与时统设备的ttl形式标准时间信号进行比对，计算出各条传输线缆的补偿时延值。13.s3: 输出驱动单元接收时间分路单元产生的多路ttl形式标准时间信号，经过驱动生成多路差分形式标准时间信号并通过时统设备对外输出接口输出；设置输出驱动单元可以将接收时间分路单元产生的多路ttl形式标准时间信号驱动转化成多路差分形式标准时间信号，使多路ttl形式标准时间信号实现远距离传输而不会失真，其传输线缆的长度可以达到1000m左右，而如果不通过输出驱动单元驱动转化，传输线缆的长度最长只能达到几十米，否则就会造成传输信号失真而影响补偿的精度。14.s4:通过显控模块将执行设备选中对外输出接口时延补偿操作的指令信息发送到时间输出模块；显控模块设有功能设置界面，可以在功能设置界面选中需要进行线缆延时补偿的对外输出接口，执行线缆时延补偿选项，显控模块就会根据设置将对应的指令发送给时间输出模块，操作非常简单方便。15.s5:将时统设备的多个对外输出接口分别接入多路传输线缆，多路差分形式标准时间信号在每路传输线缆末端转接后再通过传输线缆反馈回时统设备对外输出接口；s6:时间输出模块内的信号接收单元接收多个传输线缆反馈的差分形式标准时间信号，分别经过电平转换为ttl形式标准时间信号后输出至时间输出模块内的时差测量单元；s7:时差测量单元将多个时间分路单元输入的ttl形式标准时间信号作为测量基准信号，信号接收单元输入的ttl形式标准时间信号作为被测信号，测出基准信号和被测信号之间时差数据，并将时差数据发送至时间分路单元；具体测量时，时差测量单元利用时差测量电路测量时间分路单元输出的ttl形式标准时间信号的上升沿与对应信号接收单元输入的ttl形式标准时间信号的上升沿之间的时间间隔，即为时差数据。16.s8:时间分路单元根据时差测量单元输出的时差数据，通过式（1）计算出传输线缆补偿时延值，并将时延补偿状态发送至显控模块；ꢀꢀꢀꢀꢀ（1）其中：为第i个输出接口传输线缆时延值，为第i路时差数据；为时间输出模块内部设备固有时延；由于公式（1）中的时差数据除了包括了传输线缆时延外，还包括了时间输出模块内部设备的固有时延，因此需要将其从中减掉，固有时延的值可以通过事先标定的方法得到。并且由于的值为传输线缆经转入再转出后的时延值，所以必须将其除以2才能得到该传输线缆的精确时延值。17.s9:显控模块接收时间分路单元的时延补偿状态，待所有对外输出接口传输线缆时延补偿信息完成以后，向时间分路单元发送时延补偿结束指令；s10:时间分路单元接收到时延补偿结束指令后，将所有数据存储固化到本地存储单元中，并根据延时数据调节相应分路输出的延时值，完成传输线缆时延的高精度补偿。18.本发明保护的一种基于反馈的用时端高精度时延补偿方法，通过设置时间输出模块，将ttl形式标准时间信号多路分发并驱动转换成差分形式标准时间信号，在传输线缆末端转接并反馈回去，转化成ttl形式标准时间信号与本地ttl形式标准时间信号进行时差测量，再减去时延补偿设备的固有时延，并将差值除以2，可以得到不同长度线缆的精确时延值，从而完成不同长度线缆固有传输时延的高精度补偿。本发明具有实现简单，通用性好，成本低等优点，可以用来弥补目前大多数时统设备到用时用户端所使用传输线缆时延未进行精确补偿的缺点，实现了时统设备在用时用户端的低成本、高精度授时，其具体系统原理框图如附图2所示。19.进一步，时间分路单元内设有高精度可编程延时芯片，s10中时间分路单元通过改写高精度可编程延时芯片的延时值实现传输线缆时延的高精度补偿。高精度可编程延时芯片的设置，可以使相应传输线缆的时延得到永久性的高精度补偿，除非该条传输线缆的长度发生改变后可以再通过上述方法重新进行时延补偿。20.优选的，s3中输出驱动单元通过差分rs422驱动器驱动生成多路差分形式标准时间信号。差分rs422驱动器的设置，可以将时间分路单元产生的多路ttl形式标准时间信号驱动转化成差分形式标准时间信号，从而实现多路ttl形式标准时间信号的远距离传输。21.进一步，s5中多路差分形式标准时间信号在每路传输线缆末端均通过转接装置转接，具体转接示意图如附图3所示。转接装置的设置，可以实现传输线缆末端输出信号与输入信号的短接。22.综上所述，本发明提出的一种基于反馈的用时端高精度时延补偿方法，具有实现简单，通用性好，成本低等优点，可以用来弥补目前大多数时统设备到用时用户端所使用传输线缆时延未进行精确补偿差的缺点，实现了时统设备在用时用户端的低成本、高精度授时。23.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。