一种同步信号相位调整方法及装置

文档序号:651836 发布日期:2021-04-23 浏览:16次 >En<

阅读说明:本技术 一种同步信号相位调整方法及装置 (Synchronization signal phase adjustment method and device ) 是由 于洋 于 2020-12-16 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种同步信号相位调整方法及装置,所述方法包括:对获取的同步信号进行延时处理,得到延时同步信号;利用预设时钟信号对所述延时同步信号进行相位检测;本发明通过对同步信号进行延时调整,再对延时调整后的同步信号进行相位检测,通过检测系统时钟与同步信号上升沿的相位关系,并根据相位关系动态控制延时调整,进而对输入同步信号进行延时调整,确保同步信号与系统时钟间具有良好的建立保持时间,使得同步输出信号稳定,本发明避免了现有技术中时钟信号与同步信号“撞沿”的技术问题,实现了快速且精准的对同步信号进行调整,且实现了维持系统的工作稳定的技术效果。(The invention provides a method and a device for adjusting the phase of a synchronous signal, wherein the method comprises the following steps: carrying out time delay processing on the obtained synchronous signal to obtain a time delay synchronous signal; carrying out phase detection on the delay synchronization signal by using a preset clock signal; according to the invention, the synchronization signal is subjected to delay adjustment, then the phase detection is carried out on the synchronization signal after the delay adjustment, the phase relation between the system clock and the rising edge of the synchronization signal is detected, the delay adjustment is dynamically controlled according to the phase relation, and further the delay adjustment is carried out on the input synchronization signal, so that the good establishment holding time between the synchronization signal and the system clock is ensured, and the synchronization output signal is stable.)

一种同步信号相位调整方法及装置

技术领域

本发明涉及同步信号调整技术领域,更具体的,涉及一种同步信号相位调整方法及装置。

背景技术

同步信号与时钟信号的相位关系,是雷达数字接收机系统是否稳定的重要因素之一;雷达数字接收机系统包含多个数字接收组件,各组件间的同步需要确保一致性,来实现系统指标的保证。各组件使用频综系统提供的时钟信号对同步信号进行采样,从而确定同步信号的生效时刻。当时钟的上升沿与同步信号的上升沿发生撞沿,导致同步信号的建立时间和保持时间无法满足时,整个接收组件的系统工作周期将会有一个时钟周期的晃动,引起同步信号的跳变,导致系统合成效率降低。

在雷达数字接收机系统工作期间,由于温度、电压、干扰等因素影响,时钟或同步信号的相位会有缓慢漂移,导致正常系统在工作期间可能出现时钟与同步撞沿的现象发生,从而引起系统不稳定。

发明内容

为了解决上述问题中的至少一个,本发明第一方面提供一种同步信号相位调整方法,所述方法包括:

S101:对获取的同步信号进行延时处理,得到延时同步信号;

S102:利用预设时钟信号对所述延时同步信号进行相位检测,若所述延时同步信号的上升沿处于所述预设时钟信号一个周期内的首个四分之一周期区间和最后一个四分之一周期区间,则再次对所述延时同步信号进行延时处理,直至所述延时同步信号的上升沿处于所述预设时钟信号的另外两个四分之一周期区间内后,输出最终的延时同步信号。

优选地,所述方法还包括:

根据预设时钟信号的频率,确定同步信号延时链路中延迟器和相位检测器的数量。

优选地,对所述延时同步信号进行延时处理,包括:

采用预设相位调节值对输入的同步信号进行相位调节;或者,

接收一相位调节修正值对输入的经至少一次延时后的延时同步信号进行相位调节;其中所述相位调节修正值是通过对延时同步信号进行相位检测得到。

优选地,所述预设相位调节值设置为同步信号延时链路总延时的中间值。

优选地,所述同步信号延时链路中相位检测延时量设置为预设时钟周期的四分之一。

本发明第二方面提供一种同步信号相位调整装置,所述装置包括:

同步信号处理模块,对获取的同步信号进行延时处理,得到延时同步信号;

同步信号检测模块,利用预设时钟信号对所述延时同步信号进行相位检测,若所述延时同步信号的上升沿处于所述预设时钟信号一个周期内的首个四分之一周期区间和最后一个四分之一周期区间,则再次对所述延时同步信号进行延时处理,直至所述延时同步信号的上升沿处于所述预设时钟信号的另外两个四分之一周期区间内后,输出最终的延时同步信号。

优选地,所述装置还包括:

延时链路模块,根据预设时钟信号的频率,确定同步信号延时链路中延迟器和相位检测的数量。

优选地,对所述延时同步信号进行延时处理,包括:

采用预设相位调节值对输入的同步信号进行相位调节;或者,

接收一相位调节修正值对输入的经至少一次延时后的延时同步信号进行相位调节;其中所述相位调节修正值是通过对延时同步信号进行相位检测得到。

优选地,所述延时链路中包含多个串联的延迟器。

优选地,所述延时链路中包含多个串联的相位检测器。

本发明的有益效果

本发明提供一种同步信号相位调整方法及装置,所述方法包括:对获取的同步信号进行延时处理,得到延时同步信号;利用预设时钟信号对所述延时同步信号进行相位检测,若所述延时同步信号的上升沿处于所述预设时钟信号一个周期内的首个四分之一周期区间和最后一个四分之一周期区间,则再次对所述延时同步信号进行延时处理,直至所述延时同步信号的上升沿处于所述预设时钟信号的另外两个四分之一周期区间内后,输出最终的延时同步信号;本发明通过对同步信号进行延时调整,再对延时调整后的同步信号进行相位检测,通过检测系统时钟与同步信号上升沿的相位关系,并根据相位关系动态控制延时调整,进而对输入同步信号进行延时调整,确保同步信号与系统时钟间具有良好的建立保持时间,使得同步输出信号稳定,本发明避免了现有技术中时钟信号与同步信号“撞沿”的技术问题,实现了快速且精准的对同步信号进行调整,且实现了维持系统的工作稳定的技术效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式,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。

图1为本发明实施提供的一种同步信号调整方法的流程示意图;

图2为本发明实施例提供的一种同步信号调整的框图;

图3为本发明实施例提供的一种同步信号延时链路的示意图;

图4为本发明实施例提供的一种延时同步信号副本采集示意图;

图5为本发明实施例提供的一种延时同步信号调整前后的示意图;

图6为本发明实施例提供的一种同步信号延时可调整范围示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式中的附图,对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式,本领域普通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方式,都属于本发明保护的范围。

随着科学技术的不断发展,雷达数字收发技术也有了飞跃的进步。众所周知的是,时钟信号与同步信号之间的相位关系,是雷达数字收发技术是否稳定的关键因素之一。在现有技术中,雷达数字收发系统中各组件通过频综提供的时钟信号对输入的同步信号进行采样,从而确定两者的同步时刻。然后,当时钟信号的上升沿与同步信号的上升沿发生时刻冲突从而导致无法满足建立保持时间时,雷达数字收发系统的工作周期将有一个时钟信号周期的昆动,从而引起相位跳变,导致系统合成效率低。

由于温度、电压、干扰等因素的影响,时钟信号和同步信号的相位会有缓慢的漂移,导致系统在工作期间可能出现时钟信号和同步信号“撞沿”的现象发生,从而引起系统不稳定;所以,解决系统在工作期间出现“撞沿”的技术弊端,维持雷达数字收发系统的工作稳定成了亟待解决的问题。

基于此,本发明第一方面提供一种同步信号相位调整方法,请参阅图1,所述方法包括:

S101:对获取的同步信号进行延时处理,得到延时同步信号;

具体的,获取的同步信号是指系统初始接收的同步信号,对获取的同步信号进行延时处理是指对改变同步信号的相位。

S102:利用预设时钟信号对所述延时同步信号进行相位检测,若所述延时同步信号的上升沿处于所述预设时钟信号一个周期内的首个四分之一周期区间和最后一个四分之一周期区间,则再次对所述延时同步信号进行延时处理,直至所述延时同步信号的上升沿处于所述预设时钟信号的另外两个四分之一周期区间内后,输出最终的延时同步信号。

请参阅图2,在具体的实例中,同步信号经过延时调整模块后送入相对相位检测模块,检测模块可以检测出系统时钟与同步信号上升沿的相位关系,并根据相位关系动态控制延时调整模块,对输入同步信号进行延时调整,使输入同步信号延时调整后的上升沿落在预设时钟信号的2/4至3/4周期内。

举例而言,如图5所示,当同步信号处于区域b或区域c时具有良好的时钟采样关系;当监测到同步信号处于a区域时,将对同步信号进行延时滞后,使其处于b或c区域;当监测到同步信号处于d区域时,将对同步信号进行提前,使其处于b或c区域;保证调整不造成同步信号的周期跳变。

本发明提供的方法通过对同步信号进行延时调整,再对延时调整后的同步信号进行相位检测,通过检测系统时钟与同步信号上升沿的相位关系,并根据相位关系动态控制延时调整,进而对输入同步信号进行延时调整,确保同步信号与系统时钟间具有良好的建立保持时间,使得同步输出信号稳定,本发明避免了现有技术中时钟信号与同步信号“撞沿”的技术问题,实现了快速且精准的对同步信号进行调整,且实现了维持系统的工作稳定的技术效果。

在具体实施例中,同步信号相位调整方法还包括:根据预设时钟信号的频率,确定同步信号延时链路中延迟器和相位检测器的数量。

举例而言,例如:同步信号A经过延时器中的n个延时模块后,得到延时同步信号a;延时同步信号a相对应同步信号A的延时量为x。

此时,时钟信号的频率为y,则延时量x=2y±Ins。且,相位检测器中的相位检测模块的数量使5个延时同步信号副本之间各相差1/4个时钟信号的周期。

更具体地,当时钟信号的频率为80MHZ时,延时模块的数量为10个,相位检测模块的数量为4个。

在具体实施例中,请参阅图2,对所述延时同步信号进行延时处理,包括:

采用预设相位调节值对输入的同步信号进行相位调节;或者,

接收一相位调节修正值对输入的经至少一次延时后的延时同步信号进行相位调节;其中所述相位调节修正值是通过对延时同步信号进行相位检测得到。

具体的,输入的同步信号可以是延迟器接收的同步信号,也可以是调相后的延迟同步信号;相位检测器对接收的延时后的延时同步信号进行检测,根据检测结果,将相位调节修正值反馈给延迟器,延迟器根据相位调节修正值对输入的同步信号进行调节。

在具体实施例中,所述预设相位调节值设置为同步信号延时链路总延时的中间值。

举例而言,同步信号延时链路总延时为24.18ns,预设相位调节值设置为12.09ns。

在具体实施例中,所述同步信号延时链路中相位检测延时量设置为预设时钟周期的四分之一。

举例而言,预设时钟频率为80MHz,同步信号延时链路中相位检测延时量设置为3.125ns,即80MHz时钟周期的1/4。

为更清楚理解本发明的技术方案,下面结合具体施例进行说明,针对不同的系统时钟频率,延时调整及相位检测模块可设定不同延时值,以时钟频率80MHz为例进行说明。

如图3所示,通过多个IO DELAY模块搭建同步信号链路的延时线,以获得多个有确定延时关系的同步信号副本,XD1、XD2、XD3、XD4四个模块延时量分别设置为约3.125ns,即80MHz时钟周期的1/4,故同步信号副本Trig1~Trig5之间均相差80MHz时钟周期的1/4,即90度相位。

通过80MHz对同步信号副本Trig1~Trig5的采样值,可以判断Trig1信号(即同步输出信号)与80MHz时钟信号的相位关系。

可以判断出Trig1信号(即同步输出信号)上升沿落在80MHz一个周期间的a、b、c、d四个区域的哪一个区域,分别对应回送字的0、1、2、3。

如图4中,80MHz时钟对Trig1~Trig5的采样值为11110,代表Trig1上升沿落在a区间。

通过对D1~D10的延时调整,可以调整Trig1~Trig5同步信号的延时,改变其相对于80MHz的相位关系,从而达到调整的目的。

可以理解,D1~D10共10个调整模块,每个调整模块可调整31拍×78ps,共310拍步进可调整24.18ns(约2个80MHz周期),由于D1~D10只能增加延时。上电初始化(或关闭调整)时,将D1~D10设置为总延时中间值,即155拍,然后监测电路再进行同步信号监测,若开启了调整则可根据监测结果增加或减少D1~D10的延时值。

如图5所示,开启自动调整时,当同步信号处于区域b或区域c时具有良好的时钟采样关系;当监测到同步信号处于a区域时,将对同步信号进行延时滞后,使其处于b或c区域;当监测到同步信号处于d区域时,将对同步信号进行提前,使其处于b或c区域;保证调整不造成同步信号的周期跳变。

可以理解,当自动调整开启时,会不断根据监测结果修正调整值,使同步信号位于b或c区域。如果时钟或同步信号不断向一个方向慢飘,调整电路需要不断向同一方向调整(不断增加或不断减少延时),则存在一个调整极限,当到达调整极限时,将无法再继续调整,此时若信号继续慢飘,则会飘出b或c区域,自动调整电路无法再将其调整回来。

由于D1~D10共10个调整模块,共310拍步进可调整24.18ns(约2个80MHz周期),初始化时设置为中间值,故,自动调整电路两个方向的调整能力都为12.09ns(约1个80MHz周期),具体到输入同步信号在80MHz中不同相位位置对应的调整范围如图6所示。

本发明第二方面提供一种同步信号相位调整装置,所述装置包括:

同步信号处理模块,对获取的同步信号进行延时处理,得到延时同步信号;

同步信号检测模块,利用预设时钟信号对所述延时同步信号进行相位检测,若所述延时同步信号的上升沿处于所述预设时钟信号一个周期内的首个四分之一周期区间和最后一个四分之一周期区间,则再次对所述延时同步信号进行延时处理,直至所述延时同步信号的上升沿处于所述预设时钟信号的另外两个四分之一周期区间内后,输出最终的延时同步信号。

本发明提供的装置通过对同步信号进行延时调整,再对延时调整后的同步信号进行相位检测,通过检测系统时钟与同步信号上升沿的相位关系,并根据相位关系动态控制延时调整,进而对输入同步信号进行延时调整,确保同步信号与系统时钟间具有良好的建立保持时间,使得同步输出信号稳定,本发明避免了现有技术中时钟信号与同步信号“撞沿”的技术问题,实现了快速且精准的对同步信号进行调整,且实现了维持系统的工作稳定的技术效果。

进一步地,装置还包括:

延时链路模块,根据预设时钟信号的频率,确定同步信号延时链路中延迟器和相位检测的数量。

举例而言,例如:同步信号A经过延时器中的n个延时模块后,得到延时同步信号a;延时同步信号a相对应同步信号A的延时量为x。

此时,时钟信号的频率为y,则延时量x=2y±Ins。且,相位检测器中的相位检测模块的数量使5个延时同步信号副本之间各相差1/4个时钟信号的周期。

更具体地,请参阅图3,,当时钟信号的频率为80MHZ时,延时模块的数量为10个,相位检测模块的数量为4个。

进一步地,所述延时链路中包含多个串联的延迟器。

进一步地,所述延时链路中包含多个串联的相位检测器。

具体的,延迟器用于:采用预设相位调节值对输入的同步信号进行相位调节或接收相位检测器反馈的相位调节修正值对输入的同步信号进行相位调节;相位检测器用于:利用预设时钟信号对所述延时同步信号进行相位检测。

在具体实施例中,对所述延时同步信号进行延时处理,包括:采用预设相位调节值对输入的同步信号进行相位调节;或者,接收一相位调节修正值对输入的经至少一次延时后的延时同步信号进行相位调节;其中所述相位调节修正值是通过对延时同步信号进行相位检测得到。

具体的,输入的同步信号可以是延迟器接收的同步信号,也可以是调相后的延迟同步信号;相位检测器对接收的延时后的延时同步信号进行检测,根据检测结果,将相位调节修正值反馈给延迟器,延迟器根据相位调节修正值对输入的同步信号进行调节。

在本说明书的描述中,参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施方式的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施方式或示例。

此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施方式或示例以及不同实施方式或示例的特征进行结合和组合。以上所述仅为本说明书实施方式的实施方式而已,并不用于限制本说明书实施方式。对于本领域技术人员来说,本说明书实施方式可以有各种更改和变化。凡在本说明书实施方式的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本说明书实施方式的权利要求范围之内。

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