基于IEEE1588协议的设备主时钟同步方法及装置制造方法及图纸

本申请公开一种基于IEEE1588协议的设备主时钟同步方法及装置。针对时间同步复杂和成本高的问题，提供以下技术方案，当获取到导航卫星的初始导航卫星脉冲信号时，本地设备的主时钟发出初始本地脉冲信号；当分别获取到第一本地脉冲信号和第一导航卫星脉冲信号时，时间计数器分别记录第一计数次数和第二计数次数；计算第一计数次数与第二计数次数的差值；当差值超出预设范围时，比较第一计数次数与第二计数次数；当第一计数次数大于第二计数次数时，减小时间计数器的步进值，使第一本地脉冲信号与第一导航卫星脉冲信号同步。通过时间计数器调整本地主时钟，不需额外机制保证导航卫星时钟与本地时钟同步，降低时间同步的复杂程度和成本。成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
基于IEEE1588协议的设备主时钟同步方法及装置


[0001]本申请涉及通信
，更具体地说，它涉及一种基于IEEE1588协议的设备主时钟同步方法及装置。

技术介绍

[0002]IEEE1588定义了精确时间协议(Precision Time Protocol，PTP)，用于对标准以太网或其他采用多播技术的分布式总线系统中的传感器、执行器以及其他终端设备中的时钟进行亚微秒级同步。在系统的同步过程中，主设备的主时钟周期性发布PTP时间同步及时间信息，从设备的从时钟接收主设备的主时钟的时间戳信息，系统根据此信息计算出主从线路时间延迟及主从时间差，并利用该时间差调整本地时间，从而使从设备时间保持与主设备时间一致的频率和相位。本地设备的主时钟的时钟信号作为本地设备的从时钟的时钟信号的跟随标准，具有引领本地设备整体的工作时间的重大意义，因此，要确保主时钟与导航卫星时钟同步的精准度。
[0003]在现实的通信设备中，由于受到导航卫星信号的接收设备的稳定性和通信设备环境温度的影响，通信设备的主时钟的秒脉冲与导航卫星的时钟的秒脉冲之间出现相位偏差，即秒脉冲出现漂移。
[0004]现有一种技术，将导航卫星信号转换成秒脉冲信号，并基于秒脉冲信号产生同步参考信号；将VCXO模块的一路分频信号处理成与同步参考信号频率一致；计算同步参考信号与分频信号的相位差值；根据相位差值转换成频率差值进而将频率差值转换成直流纠偏电压值；根据直流纠偏电压值对VCXO模块进行压控修正。通过VCXO模块调整本地时钟秒脉冲的频率，使本地时钟秒脉冲跟随导航卫星时钟秒脉冲，以达到同步的目的。
[0005]在实施现有技术的过程中，专利技术人发现：这种现有技术需要额外的VCXO芯片及相关锁相环控制芯片电路组件来实现本地时钟与导航卫星时钟同步，制作成本高且时间同步步骤复杂。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的不足，本申请的第一目的在于提供一种基于IEEE1588协议的设备主时钟同步方法，通过本地设备的时间计数器来调整本地设备的主时钟发出的秒脉冲的时间，以使导航卫星时钟与本地主时钟同步，不需要额外机制，降低时间同步的复杂程度和成本。
[0007]为实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：一种基于IEEE1588协议的设备主时钟同步方法，包括以下步骤：当获取到导航卫星的时钟信号的初始导航卫星脉冲信号时，本地设备的主时钟发出初始本地脉冲信号；当获取到与初始本地脉冲信号相邻的第一本地脉冲信号时，时间计数器记录第一计数次数；
当获取到与初始导航卫星脉冲信号相邻的第一导航卫星脉冲信号时，时间计数器记录第二计数次数；计算第一计数次数与第二计数次数之间的计数次数差值；当计数次数差值超出预设范围时，判断第一计数次数是否大于第二计数次数；当第一计数次数大于第二计数次数时，减小时间计数器的步进值，以使第一本地脉冲信号与第一导航卫星脉冲信号同步，从而使本地设备的主时钟的时钟信号与导航卫星的时钟信号同步。
[0008]进一步，当获取到导航卫星的时钟信号的初始导航卫星脉冲信号时，本地设备的主时钟发出初始本地脉冲信号，具体包括以下步骤：当获取到导航卫星的时钟信号的初始导航卫星脉冲信号时，检测初始导航卫星脉冲信号的上边沿；当检测到初始导航卫星脉冲信号的上边沿时，本地设备的主时钟发出初始本地脉冲信号。
[0009]进一步，当获取到与初始本地脉冲信号相邻的第一本地脉冲信号时，时间计数器记录第一计数次数，具体包括以下步骤：当获取到与初始本地脉冲信号相邻的第一本地脉冲信号时，检测第一本地脉冲信号的上边沿或下边沿；当检测到第一本地脉冲信号的上边沿或下边沿时，时间计数器记录第一计数次数。
[0010]进一步，当获取到与初始导航卫星脉冲信号相邻的第一导航卫星脉冲信号时，时间计数器记录第二计数次数，具体包括以下步骤：当获取到与初始导航卫星脉冲信号相邻的第一导航卫星脉冲信号时，检测第一导航卫星脉冲信号的上边沿或下边沿；当检测到第一导航卫星脉冲信号的上边沿或下边沿时，时间计数器记录第二计数次数。
[0011]进一步，当第一计数次数大于第二计数次数时，减小时间计数器的步进值，具体包括以下步骤：当第一计数次数大于第二计数次数时，判断计数次数差值是否大于第一预设阀值；当计数次数差值大于第一预设阀值时，按照第一步进变化值减小时间计数器的步进值；当计数次数差值小于第一预设阀值并大于第二预设阀值时，按照第二步进变化值减小时间计数器的步进值，所述第二步进变化值小于第一步进变化值，所述第一预设阀值大于第二预设阀值。
[0012]进一步，所述导航卫星的时钟信号来自GPS卫星和/或北斗卫星。
[0013]进一步，本地设备的主时钟与前传卡和/或扩展单元和/或远程射频模块通信连接，所述前传卡、扩展单元和远程射频模块均用于获取导航卫星的时钟信号。
[0014]针对现有技术存在的不足，本申请的第二目的在于提供一种基于IEEE1588协议的设备主时钟同步装置，具有降低时间同步的复杂程度和成本的优点。
[0015]为实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：一种基于IEEE1588协议的设备主时钟同步装置，包括：导航卫星脉冲信号获取单元，用于获取导航卫星的时钟信号的初始导航卫星脉冲信号和与初始导航卫星脉冲信号相邻的第一导航卫星脉冲信号；本地脉冲信号获取单元，用于获取本地设备的主时钟发出初始本地脉冲信号和与初始本地脉冲信号相邻的第一本地脉冲信号；计数次数获取单元，用于获取时间计数器在第一本地脉冲信号时的第一计数次数和时间计数器在第一导航卫星脉冲信号时的第二计数次数；计算单元，用于计算第一计数次数与第二计数次数之间的计数次数差值；计数次数差值判断单元，用于判断计数次数差值是否超出预设范围；比较单元，用于判断第一计数次数是否大于第二计数次数；时间计数器步进值调整单元，用于调整时间计数器的步进值，以使第一本地脉冲信号与第一导航卫星脉冲信号同步，从而使本地设备的主时钟的时钟信号与导航卫星的时钟信号同步。
[0016]进一步，所述计数次数获取单元连接有脉冲信号边沿检测单元，所述脉冲信号边沿检测单元用于检测脉冲信号的上边沿或下边沿，所述脉冲信号边沿检测单元与时间计数器连接。
[0017]进一步，还包括：第一预设阀值判断单元，用于判断计数次数差值是否大于第一预设阀值；第二预设阀值判断单元，用于判断计数次数差值是否小于第一预设阀值并大于第二预设阀值，所述第一预设阀值大于第二预设阀值，所述第一预设阀值判断单元和第二预设阀值判断单元均与时间计数器步进值调整单元通信连接。
[0018]综上所述，本申请具有以下有益效果：通过时间计数器来调整本地设备的主时钟发出秒脉冲信号的时间，使主时钟发出秒脉冲信号的时间始终跟随导航卫星的秒脉冲信号的获得时间，实现本地设备与导航卫星的时钟同步。相比于通过VCXO芯片及相关锁相环控制芯片电路来调整时钟频率的方法，本申请在不需要额外机制调整本地设备主时钟的前提下，保证了导航卫星时钟与本地时钟同步，简化了信号处理过程，降低时间同步的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于IEEE1588协议的设备主时钟同步方法，其特征在于，包括以下步骤：当获取到导航卫星的时钟信号的初始导航卫星脉冲信号时，本地设备的主时钟发出初始本地脉冲信号；当获取到与初始本地脉冲信号相邻的第一本地脉冲信号时，时间计数器记录第一计数次数；当获取到与初始导航卫星脉冲信号相邻的第一导航卫星脉冲信号时，时间计数器记录第二计数次数；计算第一计数次数与第二计数次数之间的计数次数差值；当计数次数差值超出预设范围时，判断第一计数次数是否大于第二计数次数；当第一计数次数大于第二计数次数时，减小时间计数器的步进值，以使第一本地脉冲信号与第一导航卫星脉冲信号同步，从而使本地设备的主时钟的时钟信号与导航卫星的时钟信号同步。2.根据权利要求1所述的基于IEEE1588协议的设备主时钟同步方法，其特征在于，当获取到导航卫星的时钟信号的初始导航卫星脉冲信号时，本地设备的主时钟发出初始本地脉冲信号，具体包括以下步骤：当获取到导航卫星的时钟信号的初始导航卫星脉冲信号时，检测初始导航卫星脉冲信号的上边沿；当检测到初始导航卫星脉冲信号的上边沿时，本地设备的主时钟发出初始本地脉冲信号。3.根据权利要求1所述的基于IEEE1588协议的设备主时钟同步方法，其特征在于，当获取到与初始本地脉冲信号相邻的第一本地脉冲信号时，时间计数器记录第一计数次数，具体包括以下步骤：当获取到与初始本地脉冲信号相邻的第一本地脉冲信号时，检测第一本地脉冲信号的上边沿或下边沿；当检测到第一本地脉冲信号的上边沿或下边沿时，时间计数器记录第一计数次数。4.根据权利要求1所述的基于IEEE1588协议的设备主时钟同步方法，其特征在于，当获取到与初始导航卫星脉冲信号相邻的第一导航卫星脉冲信号时，时间计数器记录第二计数次数，具体包括以下步骤：当获取到与初始导航卫星脉冲信号相邻的第一导航卫星脉冲信号时，检测第一导航卫星脉冲信号的上边沿或下边沿；当检测到第一导航卫星脉冲信号的上边沿或下边沿时，时间计数器记录第二计数次数。5.根据权利要求1所述的基于IEEE1588协议的设备主时钟同步方法，其特征在于，当第一计数次数大于第二计数次数时，减小时间计数器的步进值，具体包括以下步骤：当第一计数次数大于第二计数次数时，判断计数次数差值是否大于第一预设阀值；当计数次数差值大于第一预设阀...

【专利技术属性】
技术研发人员：雷文明，曾振兴，邓勇志，廖启峰，蒋政，
申请(专利权)人：广州世炬网络科技有限公司，
类型：发明
国别省市：