[發明專利]一種利用數字信號傳輸模擬信號波形時的時鐘同步方法

有效

• 申請號: 202011079257.2
• 申請日: 2020-10-10
• 公開（公告）號: CN112398562B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 劉海;王小虎
• 申請（專利權）人: 中天啟明石油技術有限公司
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06;H04J3/24;H04L1/00
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 張澤鋒

1.一種利用數字信號傳輸模擬信號波形時的時鐘同步方法，應用于遠程自動控制系統或遠程測量系統，該遠程自動控制系統或遠程測量系統包括多個遠程測量用傳感器和傳感器信號接收端，該時鐘同步方法把信號傳輸時間劃分為M個時隙，所有M個時隙構成一幀，其中第一個時隙為主時隙，主時隙內發射數據的傳感器為主傳感器，主傳感器包括一個用于控制各個傳感器同步的定時器，稱之為主傳感器定時器，各個傳感器采集信號，待采集到的信號數量等于或超過一幀之后，在分配給該傳感器的時間段內發射到傳感器信號接收端，其特征在于，所述時鐘同步方法包括以下步驟：

S1、主傳感器定時器啟動，主傳感器開始發射數據，其余的各個傳感器稱為從傳感器；

S2、各個從傳感器接收主傳感器發送的數據，從傳感器在完成接收主傳感器數據之后啟動從傳感器自身的定時器，然后利用從傳感器自身的定時器確定各個從傳感器發射數據的時隙；

S3、傳感器信號接收端接收各個傳感器數據放入緩存器，在與傳感器對應的數模轉換時鐘的控制之下，數據從緩沖器相應的緩沖區讀出，然后通過數模轉換電路把接收到的數據還原為模擬波形，其中，傳感器信號接收端包括一個時長等于幀長的定時器，該傳感器信號接收端定時器與主傳感器定時器工作方式相同，在定時器結束后，自動開始下一幀的定時，在每一幀結束時，傳感器信號接收端通過一幀內接收數據個數與已進行數模轉換的數據個數的差值，調整數模轉換讀取緩存器中數據的位置，實現模數轉換時鐘與數模轉換時鐘的同步。

2.根據權利要求1所述的一種利用數字信號傳輸模擬信號波形時的時鐘同步方法，其特征在于，所述的步驟S3中傳感器信號接收端通過一幀內接收數據個數與已進行數模轉換的數據個數的差值，調整數模轉換讀取緩存器中數據的位置，實現模數轉換時鐘與數模轉換時鐘的同步，過程如下：

假設傳感器信號接收端在第M幀開始接收到第N個傳感器的測量數字量為mReceive個，在該幀的末尾，數模轉換時鐘從緩存器讀取mSend個數字量，二者的差為：deltaIndex＝mReceive-mSend，在該幀的末尾，用于第N個傳感器模擬波形恢復的數模轉換時鐘從緩存器的mIndex處讀取并發送用于作為數模轉換的數據，則從下一幀開始，調整數模轉換時鐘從緩存器讀取數據的位置為：mIndex+1+deltaIndex，其中，deltaIndex取值可正可負，調整完讀取位置后，修改發送用于作為數模轉換的數據個數為：mSend＝mReceive。

3.根據權利要求1所述的一種利用數字信號傳輸模擬信號波形時的時鐘同步方法，其特征在于，在分配給該傳感器的時間段內，該傳感器通過無線發射機連同傳感器的地址發射到傳感器信號接收端。

4.根據權利要求3所述的一種利用數字信號傳輸模擬信號波形時的時鐘同步方法，其特征在于，在傳感器信號接收端接收到傳感器數據后，通過地址判別信號對應的傳感器，然后把接收到的數據存儲在與該傳感器相對應的緩沖區。

5.根據權利要求1所述的一種利用數字信號傳輸模擬信號波形時的時鐘同步方法，其特征在于，所述的步驟S2中，各個從傳感器在其自身的定時器定時結束時，開始發送數據。

6.根據權利要求1所述的一種利用數字信號傳輸模擬信號波形時的時鐘同步方法，其特征在于，各個傳感器定時器的定時長度不同，通過設置各個傳感器定時器的定時長度，進而確定各個傳感器的發送時間以及所占時隙的長度。

7.根據權利要求1所述的一種利用數字信號傳輸模擬信號波形時的時鐘同步方法，其特征在于，主傳感器定時器和傳感器信號接收端定時器在定時結束后自動開始新的定時，其余的各個定時器在定時結束后停止運行，只有在接收到新的主傳感器數據后才開始下一次定時操作。