[发明专利]差分异常探测和补偿方法、装置及高精度时钟恢复系统

权利要求书

1.一种差分异常探测和补偿方法，包括：

第一步的异常点探测：基于当前最小时延点和上一个最小时延点检测出当前最小时延点是正常点或是异常点；

第二步的链路时延突变探测：基于第一步判断出输入的最小时延点及其下一个最小时延点是正常点抑或异常点判断输入的最小时延点是否为链路时延变化点；

第三步的链路时延突变补偿：对后续的最小时延点进行补偿；

其中第一步的异常点探测的步骤进一步包括：

步骤11：计算当前最小时延点P(n)和上一个最小时延点P(n-1)之间的偏差D(n)；

步骤12：从之前保存的N个偏差里找出最大偏差MAX(D,N)；

步骤13：若D(n)>X*MAX(D,N)，则P(n)为异常点，用近似值P(n)′代替，不保存D(n)，否则P(n)为正常点，保存D(n)，其中X是阈值门限，其中近似值P(n)′为链路的前N个点的均值。

2.根据权利要求1所述的差分异常探测和补偿方法，其特征在于，第二步的链路时延突变探测的步骤进一步包括：

步骤21：根据异常点探测机制探测输入的最小时延点P(m)是否为异常点，若为异常点则用近似值P(m)′代替P(m)，其中近似值P(m)′为链路的前N个点的均值；

步骤22：根据异常点探测机制探测出下一个最小时延点P(m+1)是否为正常点；

步骤23：若P(m)为异常点且P(m+1)为正常点，则判断P(m)点为链路时延变化点。

3.根据权利要求2所述的差分异常探测和补偿方法，其特征在于，第三步的链路时延突变补偿的步骤进一步包括：

步骤31：若P(m+1)为正常点，将P(m+1)点用P(m+1)′代替：P(m+1)′＝P(m)′+(P(m+1)－P(m))；

步骤32：P(m+1)之后收到的所有正常点P(m+n)的输出均用P(m+n)′代替，且P(m+n)′＝P(m+n－1)′+(P(m+n)－P(m+n－1))，其中n为自然数。

4.一种差分异常探测与补偿装置，包括：

异常点探测模块，基于当前最小时延点和上一个最小时延点检测出当前最小时延点是正常点或是异常点；

链路时延突变探测模块，基于第一步判断出输入的最小时延点及其下一个最小时延点是正常点抑或异常点判断输入的最小时延点是否为链路时延变化点；

链路时延突变补偿模块，对后续的最小时延点进行补偿；

其中异常点探测模块包括：

偏差计算单元，计算当前最小时延点P(n)和上一个最小时延点P(n-1)之间的偏差D(n)；

最大偏差查询单元，从之前保存的N个偏差里找出最大偏差MAX(D,N)；

异常点检测单元，若D(n)>X*MAX(D,N)，则P(n)为异常点，用近似值P(n)′代替，不保存D(n)，否则P(n)为正常点，保存D(n)，其中X是阈值门限，其中近似值P(n)′为链路的前N个点的均值。

5.根据权利要求4所述的差分异常探测与补偿装置，其特征在于，链路时延突变探测模块包括：

当前异常点判断单元，根据异常点探测机制探测输入的最小时延点P(m)是否为异常点，若为异常点则用近似值P(m)′代替P(m)，其中近似值P(m)′为链路的前N个点的均值；

后续异常点判断单元，根据异常点探测机制探测出下一个最小时延点P(m+1)是否为正常点；

链路时延变化点检测单元，若P(m)为异常点且P(m+1)为正常点，则判断P(m)点为链路时延变化点。

6.根据权利要求5所述的差分异常探测与补偿装置，其特征在于，链路时延突变补偿模块包括：

当前补偿单元，若P(m+1)为正常点，将P(m+1)点用P(m+1)′代替：P(m+1)′＝P(m)′+(P(m+1)－P(m))；

后续补偿单元，P(m+1)之后收到的所有正常点P(m+n)的输出均用P(m+n)′代替，且P(m+n)′＝P(m+n－1)′+(P(m+n)－P(m+n－1))，其中n为自然数。

7.一种高精度时钟恢复系统，包括发送端装置和接收端装置，其中发送端装置包括时钟源装置、发送端恒温晶体振荡器以及数据包发送器，接收端装置包括数据包接收器、滤波装置、差分异常探测与补偿装置、频率偏移计算器、数字频率合成器、接收端恒温晶体振荡器，其中：

时钟源装置，连接数据包发送器，基于对时钟源的脉冲的计数为时钟数据包的产生提供时间间隔，每个时钟数据包携带本地的发送时间戳，发送时间戳由发送端本地的高频参考时钟产生；

发送端恒温晶体振荡器，连接数据包发送器，维护发送端本地的高频参考时钟的时钟频率的稳定；

数据包发送器，连接包交换网络，将产生的时钟数据包发送到包交换网络中；

数据包接收器，连接包交换网络，接收时钟数据包，并在接收到的同时打上接收时间戳，接收时间戳是通过接收端本地的高频参考时钟产生；

接收端恒温晶体振荡器，连接数字频率合成器，维护接收端本地的高频参考时钟的时钟频率的稳定；

滤波装置，连接数据包接收器，接收从时钟数据包中提取出的发送时间戳和接收时间戳，滤除网络抖动时延，输出最小时延点；

如权利要求4所述的差分异常探测与补偿装置，连接滤波装置，对网络中的异常现象进行探测和补偿，将补偿后的最小时延点送至频率偏移计算器；

频率偏移计算器，连接差分异常探测与补偿装置，根据收到的补偿后的最小时延点，计算出接收端和发送端之间的频率偏差；

数字频率合成器，连接频率偏移计算器，根据计算出的频率偏差设置数字频率合成器，以使接收端的时钟频率同步到发送端的时钟频率。