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时间同步精度确定方法、系统及电子设备与流程

2022-03-23 06:22:32 来源:中国专利 TAG:


1.本技术涉及时间同步技术领域,尤其涉及一种时间同步精度确定方法、系统及电子设备。


背景技术:

2.时间同步,指的是不同系统的时间保持一致。随着网络技术的迅速发展和分布式系统的广泛应用,越来越多的行业,如车辆、通信、电力、航天等行业都要求系统时间的同步一致,且要求的时间同步精度也越来越高。
3.现有方案中,在完成不同系统的时间同步后,常利用linux系统中的一些开源工具,如ptp4linux(即linux上一个ptp协议)来确定不同系统间的时间同步精度。具体地,主要是通过在mac(media access control,介质访问控制层)层上,为时间同步的数据报文打上进、出mac的时间戳,并将时间戳上传到arm接口总线;之后,由ptp4linux根据不同的时间同步报文和对应的时间戳,确定出不同系统间的时间同步精度。这种精度确定方式,因需不断读取mac层上的时间戳,这致使具有较大的资源消耗,且确定出的时间同步精度的准确性也较低。


技术实现要素:

4.鉴于上述问题,本技术实施例提供一种时间同步精度确定方法、系统及电子设备,以解决采用现有技术方案在确定时间同步精度时,所存在的资源消耗大、精确性较低的问题。
5.在本技术的一个实施例中,提供了一种时间同步精度确定方法。该方法包括:
6.同步第一系统和第二系统的时间后,获取所述第一系统产生的第一同步脉冲信号及所述第二系统产生的第二同步脉冲信号;
7.确定所述第一同步脉冲信号与所述第二同步脉冲信号间的相位差;
8.基于所述相位差,确定所述第一系统与所述第二系统的第一时间偏差;
9.基于所述第一时间偏差,确定所述第一系统与所述第二系统的时间同步精度。
10.在本技术的另一个实施例中,提供了一种时间同步精度确定系统。该系统包括:
11.第一系统及第二系统;
12.处理器,与所述第一系统及所述第二系统均连接,用于在所述第一系统及所述第二系统的时间同步后,获取所述第一系统产生的第一同步脉冲信号及所述第二系统产生的第二同步脉冲信号;确定所述第一同步脉冲信号与所述第二同步脉冲信号间的相位差;基于所述相位差,确定所述第一系统与所述第二系统的第一时间偏差;基于所述第一时间偏差,确定所述第一系统与所述第二系统的时间同步精度。
13.在本技术的又一个实施例中,还提供了一种电子设备。该电子设备包括存储器和处理器;所述存储器用于存储一条或多条计算机指令,所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行时能够实现上述时间同步精度确定方法中的步骤。
14.在本技术一实施例提供的方法技术方案中,在同步了第一系统和第二系统的时间后,会获取第一系统产生的第一同步脉冲信号及第二系统产生的第二同步脉冲信号,并确定出第一同步脉冲信号与第二同步脉冲信号间的相位差;之后,进一步地再基于相位差来确定第一系统与第二系统的第一时间偏差,从而基于第一时间偏差来确定第一系统与第二系统的时间同步精度。由此可见,采用本技术提供的技术方案,是基于获取到的第一系统及第二系统各自产生的同步脉冲信号,来确定第一系统及第二系统的时间同步精度的,该方案实现简单、实现过程具有较小的资源消耗。
15.在本技术另一实施提供的系统技术方案中,时间同步精度确定系统包括第一系统、第二系统,以及与第一系统及第二系统连接的处理器;处理器用于在第一系统及所述第二系统的时间同步后,获取第一系统产生的第一同步脉冲信号及所述第二系统产生的第二同步脉冲信号,并确定出第一同步脉冲信号与第二同步脉冲信号间的相位差。之后进一步地再基于相位差来确定第一系统与第二系统的第一时间偏差,从而基于第一时间偏差来确定第一系统与第二系统的时间同步精度。由此可见,本时间同步精度确定系统是基于获取到的第一系统及第二系统各自产生的同步脉冲信号,来确定第一系统及第二系统的时间同步精度的,该方案实现简单、实现过程具有较小的资源消耗;且该系统结构简单、成本低。
附图说明
16.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要利用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.图1为本技术一实施例提供的时间同步精度确定方法的流程示意图;
18.图2a为本技术一实施例提供的确定第一系统及第二系统的时间同步精度的原理性示意图;
19.图2b为本技术一实施例提供的信号采集装置的结构示意图;
20.图2c为本技术一实施例提供的第一系统与第二系统进行时间交互的原理性示意图;
21.图3为本技术另一实施例提供的确定第一系统及第二系统的时间同步精度的原理性示意图;
22.图4为本技术另一实施例提供的时间同步精度确定方法的流程示意图;
23.图5为本技术一实施例提供的时间同步精度确定装置的结构示意图;
24.图6为本技术一实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
25.时间同步,指的是不同系统的时间保持一致;其中,系统可指的是一设备(如服务器、台式计算机、笔记本等)、或者安装在一设备上的部件(如雷达、视觉传感器、控制器)等等,此处不作限定。
26.随着网络技术的迅速发展和分布式系统的广泛应用,越来越多的行业,如车辆、通信、电力、航天等行业都要求系统时间的同步一致,若系统时间不能保持一致,常会带来一
些问题。比如,以车辆领域为例,车辆自动驾驶多依赖于车辆上设置的多个雷达来感知车辆周围环境,这些雷达可视为属于分布式系统,它们之间的协同工作需要各雷达间的时间同步;若车辆上的各雷达的时间不同步,那么在对多个雷达采集的数据进行数据融合时,可能会导致错误的数据融合结果,从而致使危险事件发生。再比如,以电信领域为例,若电信网络中的各个设备的时间不同步,可能会带来计费时间不准确、告警时间不准确等的问题。因此,时间同步是车辆、电信、电力等各行业领域的重要基础保障,且各行业为提高智能化发展,对系统时间同步精确的要求也越来越高。为此,在完成不同系统的时间同步后,如何确定不同系统间的时间同步精度也是一个重要研究技术方向。
27.针对上述背景技术中提到的采用现有技术方案,在确定不同系统间的时间同步精度时所存在的问题,本技术新提供出了一种时间同步精度确定方式、系统及电子设备。
28.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
29.在本技术的说明书、权利要求书及上述附图中描述的一些流程中,包含了按照特定顺序出现的多个操作,这些操作可以不按照其在本文中出现的顺序来执行或并行执行。操作的序号如101、102等,仅仅是用于区分各个不同的操作,序号本身不代表任何的执行顺序。另外,这些流程可以包括更多或更少的操作,并且这些操作可以按顺序执行或并行执行。需要说明的是,本文中的“第一”、“第二”等描述,是用于区分不同的消息、设备、模块等,不代表先后顺序,也不限定“第一”和“第二”是不同的类型。而本技术中术语“或/和”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如:a或/和b,表示可以单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况;本技术中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”关系。此外,下述的各实施例仅仅是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
30.在介绍本技术提供的具体方案之前,先对本技术中涉及到的一些专有名词进行说明。
31.同构系统,指的是多个相同类型的系统专用于参与完成某一件事情。
32.异构系统,指的是多个不同类型的系统除了可参与完成某一个事件外,各自还具有自身的自治性,能够在实现数据共享的前提下,仍保留有自己的应用特性,完整特性,安全特性。
33.具体地,以车辆领域为例,比如,车辆上所安装的多个雷达专用于感知车辆周围环境信息,则这些雷达即为同构系统。再比如,车辆行驶时,车辆上的vcu(vehicle control unit,整车控制器)及ecu(electronic control unit,电子控制单元)除了参与发动机的控制外,同时vcu还可负责协调动力电池、变速箱等部件的工作,ecu还可用于耗油控制、信号输出控制、电池温度监控等,ecu与vcu即属于异构系统。
34.下面对本技术提供的时间同步精度确定方法进行介绍说明。
35.以下本技术提供的时间同步精度确定方法,其执行主体可以为处理装置,比如处理器,该处理器可集成于用于客户端设备上,客户端设备可以为但不限个人计算机、平板电脑、可穿戴智能设备等等。处理器与第一系统及第二系统可建立通信连接,且其内预置有相应的执行程序,以能够获取第一系统及第二系统各自产生的同步脉冲信号,从而基于同步
脉冲信号来确定第一系统及第二系统的时间同步精度;和/或,处理器还能够对第一系统与第二系统间的时间交互进行控制,以进一步地基于时间交互对应的时间信息,来综合确定出第一系统与第二系统的时间同步精度,等等。关于对处理器的具体介绍,以及处理器如何实现确定第一系统及第二系统的时间同步精度的功能,可参见下文相关内容,此处不作具体赘述。
36.图1示出了本技术一实施例提供的时间同步精度确定方法的流程示意图。如图1所示,该方法包括:
37.101、同步第一系统和第二系统的时间后,获取所述第一系统产生的第一同步脉冲信号及所述第二系统产生的第二同步脉冲信号;
38.102、确定所述第一同步脉冲信号与所述第二同步脉冲信号间的相位差;
39.103、基于所述相位差,确定所述第一系统与所述第二系统的第一时间偏差;
40.104、基于所述第一时间偏差,确定所述第一系统与所述第二系统的时间同步精度。
41.具体实施时,第一系统和第一系统可以实施为但不限于具有时间同步单元的设备、传感器、控制器等;其中,设备可为服务器、客户端设备、或安装于客户端设备中的操作系统(如windows系统、mac系统、linux系统、chrome os系统、unix操作系)等等,服务器可以为但不限于如单个服务器、虚拟服务器、云端服务器等,客户端设备可以为但不限于个人计算机、台式电脑、笔记本电脑、智能可穿戴设备等等。具体地,根据实际应用场景的不同,第一系统及第二系统的具体形态也将不同,比如,在车辆领域,第一系统及第二系统可以为但不限于传感器(如雷达、视觉传感器)、控制器(如ecu、mcu)等;再比如,在分布式数据库领域,第一系统和第二系统可以为但不限于服务器或客户端设备等。第一系统和第二系统的具体形态可根据实际情况进行灵活确定,此处不作限定。此外,第一系统和第二系统的具体形态及结构功能,可以相同,也可以不同,此处同样也不作限定。
42.上述中,在一些实施例中,第一系统和第二系统可以为同构系统。如图2a所示,在第一系统和第二系统为同构系统的情况下,第一系统和第二系统中均包含时间同步单元,该时间同步单元用于负责第一系统及第二系统的时间同步,具体地:可以是由独立于第一系统和第二系统之外的处理装置,来控制第一系统和第二系统中的时间同步单元完成第一系统及第二系统的时间同步。例如,在车辆应用场景下,以第一系统和第二系统为安装于车辆上的雷达为例,可以是由车辆上的ecu来控制车辆上的如两个雷达中的时间同步单元,完成该两个雷达的时间同步;其中,车辆上的雷达专用于探测车辆周围环境信息,以辅助于驾驶员驾驶车辆。当然,在其他一些实施例中,第一系统和第二系统也可以为异构系统。如图4所示,在第一系统和第二系统为异构系统的情况下,第一系统和第二系统中除了均包含时间同步单元外,各自还可以包含控制单元(如图中示出的linux操作系统),第一系统和第二系统中的一个系统的控制单元可以作为主控制单元,来控制时间同步单元完成第一系统和第二系统的时间同步,等等。本实施例对第一系统和第二系统是为同构系统还是为异构系统并不作限定。
43.在本实施例中,下文在介绍本实施例提供的技术方案时,将以第一系统和第二系统为同构系统为例进行详细说明。而关于在第一系统及第二系统为异构系统的情况下,如何基于本技术提供的时间精度确定方法来确定第一系统及第二系统间的时间同步精度,将
在本技术实施例提供的时间同步精确确定系统中进行详细介绍说明。关于对同构系统及异构系统的具体定义可参见上文相关内容,此处不再作具体赘述。另外,第一系统和第二系统之间可采用无线通信方式进行通信连接,以使第一系统和第二系统各自的时间单元之间能够进行时间交互,从而完成第一系统和第二系统的时间同步,或者使得后续可基于时间交互产生的时间信息来确定第一系统及第二系统的时间同步精度等等。关于基于时间交互产生的时间信息来确定第一系统及第二系统的时间同步精度的具体实现,可参见下述相关内容,此处不作具体赘述。
44.上述第一系统和第二系统间的无线通信方式可以为但不限于蓝牙、eth(ethernet,以太网)等。图2a及图4中示出了第一系统和第二系统采用以太网方式建立通信连接的情况。
45.本实施例对第一系统及第二系统的时间同步精度的检测,是在同步了第一系统及第二系统的时间的基础上实现的。换句话也就是说,本实施例提供的技术方案,是在利用相应的时间同步方法,同步了第一系统及第二系统的时间后,再进一步地采用一定的技术手段来检测第一系统及第二系统的时间同步精度,从而确定第一系统及第二系统的时间同步精度是否符合要求。
46.具体实现时,因第一系统和第二系统间是可以通过诸如以太网建立通信连接的,为此,在同步第一系统及第二系统间的时间时,可基于硬件时间同步逻辑,采用基于以太网传输的同步技术实现。基于以太网的同步技术包括但不限于ieee 1588软件时间同步、ieee-1588硬件时间同步和802.1as(generalized precision time protocol,通用精确时间协议)。其中,
47.ieee 1588软件时间同步,是通过不同系统间共享时钟来实现有线网络中各系统节点间同步的方法,同步网络中所有可用系统通过最佳主时钟选择算法选出一个主时钟,随后主时钟周期性地向网络中的其他从时钟发送同步报文,各从时钟通过同步信令报文交互测量并校正本地时钟与主时钟间的误差,最终实现所有系统节点与主时钟的同步。ieee1588软件时间同步中报文的时间戳由软件进行标记,同步误差大约为1ms,高于ieee-1588硬件时间同步。
48.ieee-1588硬件时间同步,与eee 1588软件时间同步类似。具体地,ieee-1588硬件时间同步算法是通过把nic(network interface controller,网络接口卡)连接到时钟源上,再对每一个报文利用硬件打时间戳,使得同步精度可以小于1us。但因硬件连接的限制,只有特定的nic可支持ieee-1588硬件时间同步。
49.802.1as,是tsn(time-sensitive networking,时间敏感网络)以太网标准的一部分。tsn利用了ieee-1588硬件时间同步做支撑,其中的时间感知设备也需从nic到时钟源的直接连接,tsn与ieee-1588硬件时间同步的不同之处在于:若超出预期范围,tsn网络会产生错误,且tsn网络中的报文具有优先级调度。同步报文具有较高优先级,可保证时间同步不受其他网络流量的干扰。
50.基于上文内容,本实施例优先选取了802.1as方法来同步第一系统及第二系统的时间。关于利用802.1as方法来实现第一系统及第二系统的时间同步的具体过程,可参见现有技术内容。
51.在同步了第一系统及第二系统的时间后,可通过采集第一系统及第二系统的同步
脉冲信号方式来确定第一系统及第二系统的时间同步精度。其中,第一系统及第二系统各自产生的同步脉冲信号,可利用相应的信号采集装置(如示波器)采集得到。基于此,上述101中“获取第一系统产生的所述第一同步脉冲信号及所述第二系统产生的第二同步脉冲信号”的一种可实现技术方案为:
52.1011、接收信号采集装置对接入的所述第一系统及所述第二系统进行监测后反馈的监测信息;
53.1012、基于所述监测信息,确定所述第一同步脉冲信号及所述第二同步脉冲信号;
54.具体实施时,在一些实施例中,上述信号采集装置可以为部署于系统内的脉冲信号采集电路,利用脉冲信号采集电路来对系统进行监测以得到相应的同步脉冲信号。例如,参见图2b示出的脉冲信号采集电路,该采集电路中可包括但不限于由如ad8009构成的放大电路,由如ada4939构成的单端信号转差分信号电路,由如高速adc08d1000构成的采集电路及偏置参考电压电路。当系统产生的模拟脉冲信号(如电压,)输入至该采集电路内时,先通过主运算放大电路进行信号的放大、滤波和反向,为后级adc采样提供信噪比更好的输入信号;该采集电路为了使高速信号能尽量不失真,并使adc性能达到最高,会进一步地将经过放大和初级滤波后的模拟脉冲信号经过ad4939单端转差分电路形成低压差分双端输出,再接入高速adc08d1000模数转换电路完成脉冲信号数字化,实现脉冲信号的采集。利用上述采集电路采集到的脉冲信号具有较高的保真性,便于后续提高同步精度确定的精准性。
55.另外,在其他一些实施例中,上述信号采集装置还可以为示波器,该示波器可以是虚拟示波器,也可以是真实示波器,本实施例对此不作限定。其中,虚拟示波器是利用高性能的模块化i/o(input/output,输入/输出)硬件(下文简称连接硬件),结合高效灵活的软件来采集第一系统及第二系统各自产生的同步脉冲信号的。具体地,参见图2a所示,在用户客户端设备(图中未示出)上可安装虚拟示波器相应的软件应用(以下简称虚拟示波软件),连接硬件可通过信号线(如usb数据线)与客户端设备建立通信连接,从而与虚拟示波软件建立通信连接;第一系统和第一系统一般具有i/o(即信号输入/输出接口),为此第一系统与第二系统同时也可通过自身所具有的信号输出接口与连接硬件上的信号输入接口建立连接,从而实现与虚拟示波软件建立通信连接;在将第一系统与第二系统通过连接硬件同时与虚拟示波软件建立通信连接后,虚拟示波器也就可以对所接入的第一系统和第二系统进行监测得到相应的监测信息,该监测信息中即包含第一系统和第二系统各自产生的同步脉冲信号(即第一同步脉冲信号和第二同步脉冲信号);虚拟示波器将该监测信息反馈给客户端设备中的处理装置(如处理器)后,处理装置即可基于监测信息确定出第一系统产生的第一同步脉冲信号及第二系统产生的第二同步脉冲信号。具体利用虚拟示波软件对第一系统及第二系统进行监测的实现过程,可参见现有技术内容,此处不作具体赘述。
56.在示波器为真实示波器的情况下,则可以直接将第一系统与第二系统同时通过自身所具有的信号输出接口与真实示波器上的信号输入接口连接,从而实现利用真实示波器对第一系统和第二系统进行监测,以基于真实示波器得到的监测信息来确定第一系统产生的第一同步脉冲信号及第二系统产生的第二同步脉冲信号。具体利用真实示波器对第一系统和第二系统进行监测的的实现过程,可参见现有技术内容,此处同样不作具体赘述。
57.这里需补充说明的是,真实示波器也是可以通过信号线(如usb数据线)与用户客户端设备上建立连接的,以实现将真实示波器对第一系统和第二系统进行监测得到的监测
信息传输至客户端设备,以便于客户端设备后续基于从真实示波器接收到的监测信息确定第一系统及第二系统各自产生的同步脉冲信号,从而确定出第一系统及第二系统的同步时间精度。
58.这里还需补充说明的是:示波器无论是虚拟示波器还是真实示波器,其对第一系统和第二系统进行监测,其实质是对第一系统和第二系统内的时间同步单元进行监测,即也就是说,第一系统和第二系统各自产生的同步脉冲信号指的是:第一系统及第二系统各自内的时间同步单元产生的同步脉冲信号。在示波器的显示界面上,可以显示出该第一系统及第二系统各自内的时间同步单元产生的同步脉冲信号,便于给予用户直观感受。
59.图2a中具体示出了第一系统及第二系统与信号采集装置连接的情况。在本实施例中,优选选取信号采集装置为示波器。
60.上述102及103中,在得到第一系统产生的第一同步脉冲信号及第二系统产生的第二同步脉冲信号后,客户端设备上的处理器可以通过调用相应的计算资源,对第一同步脉冲信号及第二同步脉冲信号进行对比分析,以确定出第一同步脉冲信号与第二同步脉冲间的相位差,从而基于相位差也就即能够确定出第一同步脉冲信号及第二同步脉冲信号在时序上的第一时间偏差(或称为第一时间偏量)。
61.上述104中,可以直接将该第一时间偏差作为第一系统与第二系统间的时间同步精度。比如,若第一时间偏差为10ns,则第一系统与第二系统间的时间同步精度即为10ns,即也就是说,第一系统与第二系统间的同步时间偏差为10ns。
62.本实施例提供的技术方案,在同步了第一系统和第二系统的时间后,会获取第一系统产生的第一同步脉冲信号及第二系统产生的第二同步脉冲信号,并确定出第一同步脉冲信号与第二同步脉冲信号间的相位差;之后,进一步地再基于相位差来确定第一系统与第二系统的第一时间偏差,从而基于第一时间偏差来确定第一系统与第二系统的时间同步精度。由此可见,采用本技术提供的技术方案,是基于获取到的第一系统及第二系统各自产生的同步脉冲信号,来确定第一系统及第二系统的时间同步精度的,该方案实现简单、实现过程具有较小的资源消耗。
63.进一步地,为提高确定出的第一系统与第二系统的时间同步精度的准确性,还可以基于第一系统与第二系统进行时间交互确定出的第二时间偏差,来综合确定出第一系统与第二系统间的时间同步精度。即,
64.在一具体可实现的技术方案中,上述104“基于第一时间偏差,确定所述第一系统与所述第二系统的时间同步精度”,可具体包括:
65.1041、获取所述第一系统及所述第二系统进行至少一次时间交互的时间信息;
66.1042、根据所述时间信息,确定所述第一系统及所述第二系统的第二时间偏差;
67.1043、根据所述第一时间偏差及所述第二时间偏差,确定所述第一系统及所述第二系统的时间同步精度。
68.上述1041中,参见图2a所示,因第一系统和第二系统间是可以通过以太网建立通信连接的,为此,可控制第一系统及第二系统通过以太网传输数据,从而使得第一系统与第二系统间进行时间交互,以获得第一系统及第二系统进行至少一次时间交互的时间信息。关于控制第一系统与第二系统进行时间交互的具体实现,可参见现有技术内容。
69.这里,第一系统及第二系统进行的一次时间交互指的是:从第一系统及第二系统
中的一个系统向另一个系统发送自身的第一本地时间起,直至第一本地时间达到另一个系统;其中,第一系统与第二系统间采用诸如以太网方式建立有数据传输路径,相应地,一个系统具体是通过数据传输路径向另一个系统发送自身的本地时间。基于此,上述1041中“获取所述第一系统及所述第二系统进行至少一次时间交互中的一次时间交互的时间信息”,可具体包括如下步骤:
70.a11、获取所述第一系统与所述第二系统间的数据传输路径的传输延迟时间;
71.a12、获取所述第一系统及所述第二系统中的一个系统通过所述数据传输路径向另一个系统发送的第一本地时间;
72.a13、所述第一本地时间达到所述另一个系统时,获取所述另一个系统的第二本地时间。
73.举例来说,参见图2c示出的第一系统与第二系统进行时间交互的过程,其中,第一系统与第二系统间以以太网方式建立有相应的数据传输路径,该数据传输路径的传输延迟时间记为t_delay。具体实施时,可先控制第一系统将向第二同步系统发送第一时间同步消息,第一时间同步消息中携带有第一系统同步后的自身第一本地时间t0;第一时间同步消息到的第二系统后,可获取此时第二系统的第二本地时间t1;此次获取到的第一系统与第二系统进行的一次时间交互对应的时间信息,则包括:第一本地时间t0、第二本地时间t1及传输延迟时间t_delay。同理,之后,第二系统可以基于收到的第一时间同步消息向第一系统发送第二时间同步消息,第二时间同步消息中携带有此时第二系统自身的第二本地时间t2;第二时间同步消息达到第一系统后,可获取此时第一系统的第一本地时间t3;此次获取到的第二系统与第一系统进行的一次时间交互对应的时间信息,则包括:第二本地时间t2、第一本地时间t3及传输延迟时间t_delay。后续依次类推,控制第一系统与第二系统进行时间交互,以获取想要的时间交互对应的时间信息。
74.需说明的是,上述第一系统与第二系统间的数据传输路径对应的传输延迟时间的确定,可参见现有技术,此处不作具体赘述。
75.上述1042中,可根据获取到的第一系统与第二系统进行至少一次时间交互各自对应的时间信息,计算得到第一系统与第二系统进行至少一次时间交互各自对应的时间偏差,从而根据第一系统与第二系统进行至少一次时间交互各自对应的时间偏差,来综合确定出第一系统与第二系统的第二时间偏差。即,在一具体可实现的技术方案中,上述1042“根据所述时间信息,确定所述第一系统及所述第二系统的第二时间偏差”,可具体采用如下步骤来实现:
76.10421、对针对所述至少一个时间交互分别获取到的所述第一本地时间、所述传输延迟时间及所述第二本地时间进行数据分析,确定所述第一系统及所述第二系统进行至少一次时间交互各自对应的相对时间偏差;
77.10422、基于所述至少一次时间交互各自对应的相对时间偏差,确定所述第一系统及所述第二系统的第二时间偏差。
78.具体实施时,在确定出第一系统及第一系统进行至少一次时间交互各自对应的相对时间偏差后,可通过求取平均值的方式,来基于第一系统及第二系统进行至少一次时间交互各自对应的相对时间偏差,确定第一系统与第二系统的第二时间偏差。当然,也可以采取其他方式,比如通过采用分配不同的权重以进行求和的方式,来基于第一系统及第二系
统进行至少一次时间交互各自对应的相对时间偏差,确定第一系统与第二系统的第二时间偏差,等等,此处不作限定。
79.基于此,以求取平均值的方式为例来举以示例进行说明。具体地,承接上述步骤1041中的示例,参见图2c所示,假设第一系统与第二系统之间进行了两次时间交互,具体地,第一次时间交互对应的时间信息包括:第一本地时间t0、第二本地时间t1及传输延迟时间t_delay,则基于该第一次时间交互对应的时间信息,确定出的第一系统与第二系统间的相对时间偏差del_t1为:del_t1=t
1-t
0-t_delay;第二次时间交互对应的时间信息包括:第二本地时间t2、第一本地时间t3及传输延迟时间t_delay,则基于该第二次时间交互对的时间信息,确定出的第二系统与第一系统间的相对时间偏差del_t2为:del_t2=t
3-t
2-t_delay;则通过求取平均值的方式,基于相对时间偏差del_t1和相对时间偏差del_t2,可确定出第一系统与第二系统间的第二时间偏差为:(del_t1 del_t2)/2。
80.上述1043中,可以通过求和方式,来基于第一时间偏差及所述第二时间偏差,综合确定出第一系统与第二系统的时间同步精度。例如,假设第一时间偏差为10ns及第二时间偏差为20ns,则可直接求取出第一时间偏差与第二时间偏差的和,来作为第一系统与第二系统的时间同步精度,即第一系统与第二系统的时间同步精度为30ns(即10ns 20ns),换句话也就是说,第一系统与第二系统的时间同步偏差为30ns。再例如,可以分别为第一时间偏差和第二时间偏差分别不同的权重,以基于第一时间偏差和第二时间偏差各自对应的权重,对第一时间偏差及第二时间偏差进行求和,来确定出第一系统与第二系统的时间同步精度,等等,此处不作限定。
81.上述所给出的另一种时间同步精度方案中,是在基于第一系统及第二系统各自产生的同步脉冲信号,确定出第一系统与第二系统的第一时间偏差基础上,会进一步地根据获取到的第一系统与第二系统进行至少一次时间交互的时间信息,来确定出第一系统与第二系统的第二时间偏差,从而基于根据第一时间偏差和第二时间偏差来综合确定出第一系统与所述第二系统的时间同步精度,这可有效保证时间同步精度具有较高的准确度。
82.上文内容,是在第一系统及第二系统均具有信号输出接口,及第一系统及第二系统间能够以以太网方式进行通信连接的情况下,基于第一系统及第二系统各自产生的同步脉冲信号,及第一系统与第二系统进行时间交互对应的时间信息,来综合确定出第一系统与第一系统间的时间同步精度的。在第一系统及第二系统均不具有信号输出接口时,也可以仅根据第一系统与第二系统进行时间交互对应的时间信息,来确定第一系统与第一系统间的时间同步精度。基于此,
83.本技术一实施例还提供了一种时间同步精度确定方法。具体地,参见图3示出的本技术另一实施例提供的时间同步精度确定方法的流程示意图,该时间同步精度确定方法,可具体包括如下步骤:
84.201、同步第一系统及第二系统的时间后,获取第一系统与第二系统进行至少一次时间交互的时间信息;
85.202、根据所述时间信息,确定所述第一系统与所述第二系统的第二时间偏差;
86.203、根据所述第二时间偏差,确定所述第一系统与所述第二系统的时间同步精度。
87.进一步地,上述202“根据所述时间信息,确定所述第一系统及所述第二系统的第
二时间偏差”,可具体包括:
88.2021、根据所述时间信息,确定所述第一系统及所述第二系统进行至少一次时间交互各自对应的相对时间偏差;
89.2022、基于所述至少一次时间交互各自对应的相对时间偏差,确定所述第一系统及所述第二系统的第二时间偏差。
90.上述中,第一系统及第二系统进行至少一次时间交互中的一次时间交互对应的时间信息至少包括:第一系统及第二系统中的一个系统向另一个系统发送的第一本地时间;第一系统及第二系统中的一个系统向另一个系统发送的第一本地时间达到所述另一个系统时,所述另一个系统的第二本地时间;第一系统与第二系统之间的数据传输路径的传输延迟时间,其中,第一系统与第二系统通过数据传输路径进行时间交互。
91.这里需要说明的是:本实施例提供的时间同步精度确定方法中各步骤未尽详述的内容可参见上述各实施例中的相应内容,此处不再作赘述。此外,本实施例提供的时间同步精度确定方法中除了上述各步骤以外,还可包括上述各实施例中其他部分或全部步骤,具体可参见上述各实施例相应内容,在此不再赘述。
92.基于上文内容,本技术一实施例还提供了一种时间同步精度确定系统。具体地,参见图2a及图2c所示,该时间同步精度确定系统可具体包括:
93.第一系统10及第二系统20;
94.处理器(图中未示出),与所述第一系统及所述第二系统均连接,用于在所述第一系统及所述第二系统的时间同步后,获取所述第一系统产生的第一同步脉冲信号及所述第二系统产生的第二同步脉冲信号;确定所述第一同步脉冲信号与所述第二同步脉冲信号间的相位差;基于所述相位差,确定所述第一系统与所述第二系统的第一时间偏差;基于所述第一时间偏差,确定所述第一系统与所述第二系统的时间同步精度。
95.进一步地,本实施例提供的时间同步精度确定系统还可包括:
96.信号采集装置,与所述第一系统及所述第二系统连接,用于对所述第一系统及所述第二系统进行监测,并将得到的监测信息发送至所述处理器;
97.所述处理器,与所述信号采集装置连接,用于接收所述信号采集装置发送的所述监测信息;基于所述监测信息,确定所述第一系统产生的第一同步脉冲信号及所述第二系统产生的第二同步脉冲信号。
98.在一种可实现的技术方案中,上述第一系统10及所述第二系统20为同构系统。参见图2a所示,在第一系统10及第二系统20为同构系统的情况下,第一系统10和第二系统20中均包含时间同步单元,该时间同步单元用于完成第一系统及第二系统的时间同步,具体地,是由处理器基于自身内置的时间同步算法来控制第一系统及第二系统各自内的时间同步单元,来完成第一系统及第二系统的时间同步。具体控制实现第一系统及第二系统的时间同步过程,可参见现有方案。
99.此外,在第一系统及第二系统为同构系统的情况下,上述处理器可以是安装于用户客户端设备中的部件,第一系统与第二系统可建立通信连接,以实现处理器对第一系统与第二系统进行时间交互的控制、通过信号采集装置获取第一系统及第二系统各自产生的同步脉冲信号等等,从而实现确定出第一系统与第二系统间的时间同步精度。具体地,处理器可以为但不限于具有数据处理能力的微控制单元(microcontroller unit,mcu)、中央处
理器单元(central processing unit,cpu)、单片机、图形处理器(graphics processing unit,gpu)、基于现场可编程逻辑门阵列(field programmable gate array,fpga)或者复杂可编程逻辑器件(complex programming logicdevice,cpld)实现的处理芯片,等等。处理器中可预先写入相应的程序,以实现本技术提供的确定第一系统与第二系统间的时间同步精度逻辑。
100.在另一种可实现的技术方案中,上述第一系统10和第二系统20还可以是异构系统。参见图4所示,在第一系统10及第二系统20为异构系统的情况下,第一系统及第二系统中均包含控制单元42及时间同步单元41;控制单元42与时间同步单元41间通过信号总线进行通信连接;第一系统的时间单元与第二系统的时间单元间为无线通信连接。具体地,控制单元42与时间同步单元41间可通过诸如axi(advanced extensible interface,总线协议)总线实现通信连接,第一系统的时间单元与第二系统的时间单元可采用当不限于以太网方式建立无线通信连接。
101.对于第一系统10及第二系统20为异构系统的这种情况下,第一系统及第二系统中各自的时间同步单元41负责将第一系统及第二系统之间的时间同步;控制单元42则用于对时间同步单元进行控制,以控制时间同步单元完成第一系统及第二系统间的时间同步。此外,控制单元42还可用于控制实现确定第一系统及第二系统间的时间同步精确的功能逻辑,具体实现过程可参见下文所列举的具体示例。
102.基于此,在第一系统及第二系统为异构系统时,上述处理器可以为第一系统及第二系统中的一个系统内的控制单元。该控制单元,用于在第一系统的时间同步单元与第二系统的时间同步单元的时间同步后,获取第一系统的时间同步单元产生的第一同步脉冲信号及第二系统的时间同步单元产生的第二同步脉冲信号;确定第一同步脉冲信号与第二同步脉冲信号间的相位差;基于相位差,确定所述第一系统与所述第二系统的第一时间偏差;基于第一时间偏差,确定第一系统与第二系统的时间同步精度。
103.进一步地,控制单元,还用于获取第一系统的时间单元与第二系统的时间单元进行至少一次时间交互的时间信息;根据所述时间信息,确定所述第一系统与所述第二系统的第二时间偏差;根据所述第一时间偏差及所述第二时间偏差,确定所述第一系统与所述第二系统的时间同步精度。
104.这里需补充说明的是:上述第一系统及第二系统的时间同步完成后,第一系统及第二系统各自内的控制单元,还可从相应的时间单元中获取同步后的时间戳以更新自身时间,实现与时间单元的时间同步。另外,本实施例提供的时间同步精度确定系统中各步骤未尽详述的内容可参见上述各实施例中的相应内容,此处不再作赘述。此外,本实施例提供的时间同步精度确定系统中除了上述各步骤以外,还可包括上述各实施例中其他部分或全部步骤,具体可参见上述各实施例相应内容,在此不再赘述。
105.基于上述内容,下面举一具体示例来介绍说明一下在第一系统及第二系统为异构系统的情况下,具体是如何确定出第一系统与第二系统的时间同步精度的。具体地,
106.参见图4所示,假设第一系统10及第二系统20为异构系统,第一系统及第二系统间通过诸如以太网方式进行通信连接;且第一系统及第二系统中均具有时间同步单元41及控制单元42(如运行于arm处理器上的linux),时间同步单元41与控制单元42可通过诸如axi(advanced extensible interface,总线协议)总线实现通信连接,时间同步单元41负责第
一系统及第二系统间的时间同步,在时间同步完成后,第一系统及第二系统内各自的时间单元可通过axi总线将自身上的时间传递控制单元42,以实现时间同步单元41与控制单元42间的时间同步。
107.假设,令第二系统内的控制单元422作为处理器来实现确定第一系统及第二系统的时间同步精度的功能逻辑。设定第一系统和第二系统各自内的时间同步单元均具有信号输出接口(图4中未示出),且第一系统和第二系统各自内的时间同步单元均通过信号输出接口与真实示波器(图4中未示出)的信号输入接口连接,同时真实示波器还与第一系统10的控制单元421电连接。在确定第一系统及第二系统间的时间同步精度过程中,控制单元422可通过真实示波器来获取第一系统的时间同步单元411产生的第一同步脉冲信号,以及第二系统的时间同步单元412产生的第二同步脉冲信;之后,即可基于第一同步脉冲信号和第二同步脉冲信号,确定出时间同步单元411及时间同步单元412间的第一时间偏差,例如第一时间偏差为10ns。
108.进一步地,因第一系统10及第二系统20间通过诸如以太网方式建立有数据传输路径,为此第一系统内的时间同步单元411还可通过数据传输路径向第二系统20发送携带有时间戳的时间同步报文,其中,该时间戳表征了时间同步单元411发送时间同步报文时其自身的第一本地时间;第二系统20中的时间同步单元412接收到时间同步单元411发送过来的时间同步报文后,可进一步地将时间同步报文及此时自身的第二本地时间,经由axi总线发送至控制单元421;控制单元421基于时间同步报文携带的时间戳、时间同步单元412发送的自身时间及所保持的第一系统及第二系统间的数据传输路径对应的传输延迟时间,即可确定出第二系统20及第一系统20的第二时间偏差,例如第二时间偏差为20ns,从而基于第一时间偏差和第二时间偏差即可最终确定出第一系统及第二系统间的时间同步精度,如时间同步精度为第一时间偏差和第二时间偏差之和,即为30ns。
109.由上可见,相比于现有技术方案,此方案仅简单的通过axi总线、以太网等方式即可实现第一系统10及第二系统20的时间同步精度的确定,无需进行读取mac上的时间戳等,显然,本方案可大幅度降低处理器的负载,且还能够保证linux可准确、及时地检测到两个系统之间的时间同步精度。
110.这里需说明的是,对于上述所列举的示例,在第一系统及第二系统各自的时间同步单元不具有信号输出接口的情况下,也可仅基于上述示例中的确定出的第一系统和第二吸引间的第二时间偏差,来确定第一系统和第二系统的时间同步精度,本实施例对此并不作限定。
111.以上主要是从软件角度介绍说明本技术提供的技术方案地,下面从硬件角度来接收说明本技术提供的技术方案。具体地,
112.图5示出了本技术一实施例提供的时间同步精度确定装置的结构示意图。如图5所示,该装置包括:获取模块301及确定模块302;其中,
113.获取模块301,用于同步第一系统和第二系统的时间后,获取所述第一系统产生的第一同步脉冲信号及所述第二系统产生的第二同步脉冲信号;
114.确定模块302,用于确定所述第一同步脉冲信号与所述第二同步脉冲信号间的相位差;以及基于所述相位差,确定所述第一系统与所述第二系统的第一时间偏差;基于所述第一时间偏差,确定所述第一系统与所述第二系统的时间同步精度。
115.进一步地,上述获取模块301,在用于获取所述第一系统产生的第一同步脉冲信号及所述第二系统产生的第二同步脉冲信号时,具体用于:接收信号采集装置对接入的所述第一系统及所述第二系统进行监测后反馈的监测信息;基于所述监测信息,确定所述第一同步脉冲信号及所述第二同步脉冲信号;
116.进一步地,上述确定模块302,在用于基于所述第一时间偏差,确定所述第一系统与所述第二系统的时间同步精度时,具体用于:获取所述第一系统及所述第二系统进行至少一次时间交互的时间信息;根据所述时间信息,确定所述第一系统及所述第二系统的第二时间偏差;根据所述第一时间偏差及所述第二时间偏差,确定所述第一系统与所述第二系统的时间同步精度。
117.进一步地,上述确定模块302,在用于获取所述第一系统与所述第二系统进行至少一次时间交互中的一次时间交互的时间信息时,具体用于:获取所述第一系统与所述第二系统间的数据传输路径的传输延迟时间;获取所述第一系统及所述第二系统中的一个系统通过所述数据传输路径向另一个系统发送的第一本地时间;所述第一本地时间达到所述另一个系统时,获取所述另一个系统的第二本地时间。
118.进一步地,上述确定模块302,在用于根据所述时间信息,确定所述第一系统及所述第二系统的第二时间偏差时,具体用于:对针对所述至少一次时间交互分别获取到的所述第一本地时间、所述传输延迟时间及所述第二本地时间进行数据分析,确定所述第一系统及所述第二系统进行至少一次时间交互各自对应的相对时间偏差;基于所述至少一次时间交互各自对应的相对时间偏差,确定所述第一系统及所述第二系统的第二时间偏差。
119.上述中,所述第一系统及所述第二系统为同构系统或异构系统。
120.本技术另一实施例还提供的时间同步精度确定装置。该时间同步精度确定装置的具体结构同图5示出的时间同步精度确定装置的结构。具体地,该装置包括:获取模块及确定模块;其中,
121.获取模块,用于获取第一系统及第二系统进行至少一次时间交互的时间信息;
122.确定模块,用于根据所述时间信息,确定所述第一系统及所述第二系统的第二时间偏差;以及根据所述第二时间偏差,确定所述第一系统与所述第二系统的时间同步精度。
123.进一步地,上述确定模块,在用于获取所述第一系统与所述第二系统进行至少一次时间交互中的一次时间交互的时间信息时,具体用于:
124.获取所述第一系统与所述第二系统间的数据传输路径的传输延迟时间;
125.获取所述第一系统及所述第二系统中的一个系统通过所述数据传输路径向另一个系统发送的第一本地时间;
126.所述第一本地时间达到所述另一个系统时,获取所述另一个系统的第二本地时间。
127.进一步地,上述确定模块,在用于根据所述时间信息,确定所述第一系统及所述第二系统的第二时间偏差时,具体用于:
128.对针对所述至少一次时间交互分别获取到的所述第一本地时间、所述传输延迟时间及所述第二本地时间进行数据分析,确定所述第一系统及所述第二系统进行至少一次时间交互各自对应的相对时间偏差;
129.基于所述至少一次时间交互各自对应的相对时间偏差,确定所述第一系统及所述
第二系统的第二时间偏差。
130.这里需要说明的是:以上本技术提供的时间同步精度确定装置中各步骤未尽详述的内容可参见上述各实施例中的相应内容,此处不再作赘述。此外,以上本技术提供的时间同步精度确定装置除了上述各步骤以外,还可包括上述各实施例中其他部分或全部步骤,具体可参见上述各实施例相应内容,在此不再赘述。
131.综合上文内容,本技术技术方案,基于硬件逻辑,通过第一系统及第二系统各自产生的同步脉冲信号,和/或第一系统与第二系统间通过以太网进行时间交互对应的时间信息,来确定第一系统及第二系统之间的时间同步精度的。本方案采用上述硬件逻辑来确定(或检验)第一系统及第二系统的时间同步精度,能够避免通过如linux操作系统中的开源工具带来的系统时间抖动、传输耗时不确定性等问题,同时还能降低处理器的负载,减少处理器的资源消耗,方案简单、易实现。
132.图6示出了本技术一实施例提供一个电子设备的结构示意图。如图6所示,所述电子设备包括:存储器401以及处理器402。存储器401可被配置为存储其它各种数据以支持在电子设备上的操作。这些数据的示例包括用于在电子设备上操作的任何应用程序或方法的指令。存储器401可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现,如静态随机存取存储器(sram),电可擦除可编程只读存储器(eeprom),可擦除可编程只读存储器(eprom),可编程只读存储器(prom),只读存储器(rom),磁存储器,快闪存储器,磁盘或光盘。
133.所述存储器401,用于存储一条或多条计算机指令;
134.所述处理器402,与所述存储器401耦合,用于执行所述存储器401中存储的一条或多条计算机指令,以实现上述各实施例提供的时间同步精度确定方法中的步骤。
135.进一步,如图6所示,电子设备还包括:通信组件403、显示器404、电源组件405及音频组件406等其它组件。图6中仅示意性给出部分组件,并不意味着电子设备只包括图6所示组件。
136.相应地,本技术实施例还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,所述计算机程序被计算机执行时能够实现上述各实施例提供的时间同步精度确定方法中的步骤。以及
137.相应地,本技术实施例还提供一种计算机程序产品,其包括计算机程序/指令,当所述计算机程序/指令被处理器执行时,致使所述处理器能够实现上述各实施例提供的时间同步精度确定方法中的步骤。
138.以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下,即可以理解并实施。
139.通过以上实施方式的描述,本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现,当然也可以通过硬件。基于这样的理解,上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中,如rom/ram、磁碟、光盘等,包括若干指令
用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
140.最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围。
再多了解一些

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