一种多参考源时间同步方法及系统及模块及介质技术方案

本发明专利技术公开了一种多参考源时间同步方法及系统及模块及介质，涉及计时技术领域，本发明专利技术依托微处理器、延迟测量芯片、锁相环芯片、晶振和卫星接收机模组，集成了三种信号输入源，基于网络报文、卫星数据以及本地测量电路确定输入信号源的有效性，避免了网络不稳定带来的参考源时钟漂移，实现了对多信号源有效性的检测，维持本地时钟在不同信号源为参考源下的平滑切换，获得了稳定且有效的时钟参考源，提高了时间同步的可靠性。了时间同步的可靠性。了时间同步的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种多参考源时间同步方法及系统及模块及介质


[0001]本专利技术涉及计时
，具体地，涉及一种多参考源时间同步方法及系统及模块及介质。

技术介绍

[0002]在各类分布式系统应用中，系统的各个节点的事件存在先后顺序，为了使分布式系统完成对同一事件的冗余检测，就要做好系统各个节点间的时间同步，为信息感知、同步休眠、位置服务、网络安全和调度、工业无线网络、分布式控制以及智能电网监测等任务提供支持。时间同步就是维护一个全局一致的参考时钟，使分布式系统中的消息、时间及各节点与时间相关的行为有一个全局一致的解释。现有技术在实现时间同步时，通常采用GPS信号、来自精密时间网络协议的时间信号或来自同步时间网络协议的频率信号中的一种作为时钟参考源驯服各个节点的本地时钟，但上述时钟参考源可能会受实际应用场景中网络质量、卫星位置等因素影响而产生误差。因此，如何获得稳定且有效的时钟参考源是时间同步过程中一个重要的问题。

技术实现思路

[0003]为了获得稳定且有效的时钟参考源，本专利技术提供了一种多参考源时间同步方法，所述多参考源时间同步方法集成三种时钟参考源输入，并循环判定所述参考源的有效性，使本地时钟的时钟参考源始终稳定有效，所述多参考源时间同步方法包括以下步骤：
[0004]步骤1：获得信号源，其中，所述信号源包括基于卫星的第一信号、基于同步网络时间协议的第二信号和基于精密网络时间协议的第三信号；
[0005]步骤2：判断所述第一信号的有效性，若所述第一信号有效，则将所述第一信号作为参考源进行时间同步，并返回继续获得所述信号源；
[0006]若所述第一信号无效，则判断所述第二信号的有效性，若所述第二信号有效，则将所述第二信号作为参考源进行时间同步，并返回执行步骤1；
[0007]若所述第二信号无效，则判断所述第三信号的有效性，若所述第三信号有效，则将所述第三信号作为参考源进行时间同步，并返回执行步骤1；
[0008]若所述第三信号无效，则进入时间保持状态，并返回执行步骤1。
[0009]其中，本方法原理为：获得包括基于卫星的第一信号、基于同步网络时间协议的第二信号和基于精密网络时间协议的第三信号的信号源后，依次判断所述信号源中各信号的有效性，选择有效信号作为参考源对本地时钟进行时间同步，并返回继续获得新的信号源，继续上述判断，根据判断结果选择有效的信号并相应的切换时间同步的参考源，使本地时钟的参考源始终稳定有效。
[0010]进一步的，卫星信号的有效性由可用卫星的数量以及可用卫星的质量确定，因此，为了准确判断由卫星信号接收机获得的卫星信号的有效性，判断所述第一信号的有效性的具体方法为：
[0011]获得所述第一信号对应的第一数据，所述第一数据包括卫星数量、卫星信噪比、卫星仰角和信号可信度；
[0012]根据所述第一数据判断所述第一信号的有效性。
[0013]进一步的，基于同步网络时间协议的第二信号为频率信号，且所述基于同步网络时间协议的第二信号来自于网络，受网络波动影响较大，因此在判断所述第二信号的有效性时需要测量所述第二信号与本地时钟的频率偏差，即所述第二信号对应的第一时钟抖动数据，再依据测量结果判断信号的有效性，避免由于网络报文读写带来的信号延迟和信号抖动影响，因此，判断所述第二信号的有效性的具体方法为：
[0014]根据所述第二信号和本地时钟测量所述第二信号对应的第一时钟抖动数据；
[0015]获得所述第二信号对应的第二数据，所述第二数据包括上级时钟等级和上级时钟可靠性；
[0016]根据所述第二数据和所述第一时钟抖动数据判断所述第二信号的有效性。
[0017]进一步的，为了准确的测量所述第二信号的频率，获得所述第一时钟抖动数据，并记录本地晶振与所述第二信号随时间的偏差变化率，便于后续将所述第二信号作为参考源进行时间同步，所述第一时钟抖动数据的具体测量方法为：
[0018]根据本地时钟获得第一周期脉冲，根据所述第二信号获得第二周期脉冲；
[0019]分别获得所述第一周期脉冲和所述第二周期脉冲的上升沿；
[0020]获得所述第一周期脉冲和所述第二周期脉冲的上升沿的相位偏差；
[0021]根据所述相位偏差进行计算获得所述第一时钟抖动数据。
[0022]进一步的，基于精密网络时间协议的第三信号为时间戳信号，且所述基于精密网络时间协议的第三信号来自于网络，受网络波动影响较大，因此在判断所述第三信号的有效性时同样需要测量所述第三信号与本地时钟的频率偏差，即所述第三信号对应的第二时钟抖动数据，再依据测量结果判断信号的有效性，避免由于网络报文读写带来的信号延迟和信号抖动影响，因此，判断所述第三信号有效的具体方法为：
[0023]根据所述第三信号和本地时钟测量所述第三信号对应的第二时钟抖动数据；
[0024]获得所述第三信号对应的第三数据，所述第三数据包括源钟类别和源钟等级；
[0025]根据所述第三数据和所述第二时钟抖动数据判断所述第三信号的有效性。
[0026]进一步的，由于所述基于精密网络时间协议的第三信号为时间戳信号，所述时间戳信号可以转换为脉冲信号，根据本地时钟测量上述脉冲信号即可获得所述第三信号与本地时钟的偏差，即所述第二时钟抖动数据，因此，所述第二时钟抖动数据测量的具体方法为：
[0027]对本地时钟进行倍频处理，获得第一时钟；
[0028]获得所述第三信号的相邻两个上升沿，并基于所述第一时钟计算所述相邻两个上升沿的时间间隔，获得第一计数值；
[0029]根据所述第一计数值进行计算获得所述第二时钟抖动数据。
[0030]进一步的，由于所述基于精密网络时间协议的第三信号为时间戳，处理器可以根据所述时间戳获得所述第三信号与本地信号的相位差，因此，所述第二时钟抖动数据测量的具体方法为：
[0031]获得所述第三信号对应的时间戳信息和本地时钟；
[0032]对所述时间戳信息进行处理，获得时钟信息；
[0033]计算所述本地时钟和所述时钟信息的相位偏差信息，获得所述第二时钟抖动数据。
[0034]为了实现上述目的，本专利技术提供了一种多参考源时间同步系统，所述多参考源时间同步系统包括：
[0035]信号接收单元，用于获得信号源，其中，所述信号源包括基于卫星的第一信号、基于同步时间网络的第二信号和基于精密时间网络的第三信号；
[0036]信号选择单元，用于判断所述信号源的有效性，获得参考源；
[0037]时间同步单元，用于根据所述参考源进行时间同步；
[0038]其中，所述信号选择单元获得参考源的步骤具体为：
[0039]判断所述第一信号的有效性，若所述第一信号有效，则将所述第一信号作为所述参考源；
[0040]若所述第一信号无效，则判断所述第二信号的有效性，若所述第二信号有效，则将所述第二信号作为所述参考源；
[0041]若所述第二信号无效，则判断所述第三信号的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多参考源时间同步方法，其特征在于，所述多参考源时间同步方法包括以下步骤：步骤1：获得信号源，其中，所述信号源包括基于卫星的第一信号、基于同步网络时间协议的第二信号和基于精密网络时间协议的第三信号；步骤2：判断所述第一信号的有效性，若所述第一信号有效，则将所述第一信号作为参考源进行时间同步，并返回继续获得所述信号源；若所述第一信号无效，则判断所述第二信号的有效性，若所述第二信号有效，则将所述第二信号作为参考源进行时间同步，并返回执行步骤1；若所述第二信号无效，则判断所述第三信号的有效性，若所述第三信号有效，则将所述第三信号作为参考源进行时间同步，并返回执行步骤1；若所述第三信号无效，则进入时间保持状态，并返回执行步骤1。2.根据权利要求1所述的一种多参考源时间同步方法，其特征在于，判断所述第一信号的有效性的具体方法为：获得所述第一信号对应的第一数据，所述第一数据包括卫星数量、卫星信噪比、卫星仰角和信号可信度；根据所述第一数据判断所述第一信号的有效性。3.根据权利要求1所述的一种多参考源时间同步方法，其特征在于，判断所述第二信号的有效性的具体方法为：根据所述第二信号和本地时钟测量所述第二信号对应的第一时钟抖动数据；获得所述第二信号对应的第二数据，所述第二数据包括上级时钟等级和上级时钟可靠性；根据所述第二数据和所述第一时钟抖动数据判断所述第二信号的有效性。4.根据权利要求3所述的一种多参考源时间同步方法，其特征在于，所述第一时钟抖动数据的具体测量方法为：根据本地时钟获得第一周期脉冲，根据所述第二信号获得第二周期脉冲；分别获得所述第一周期脉冲和所述第二周期脉冲的上升沿；获得所述第一周期脉冲和所述第二周期脉冲的上升沿的相位偏差；根据所述相位偏差进行计算获得所述第一时钟抖动数据。5.根据权利要求1所述的一种多参考源时间同步方法，其特征在于，判断所述第三信号有效的具体方法为：根据所述第三信号和本地时钟测量所述第三信号对应的第二时钟抖动数据；获得所述第三信号对应的第三数据，所述第三数据包括源钟类别和源钟等级；根据所述第三数据和所述第二时钟抖动数...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱芸，李旭，孙明杰，曹林，
申请(专利权)人：成都市精准时空科技有限公司，
类型：发明
国别省市：