[发明专利]提高授时输出可靠性的时源选择及切换系统

摘要

本发明提供一种提高授时输出可靠性的时源选择及切换方法，属于时源切换方法领域，包括时钟同步装置，时钟同步装置设有多个输入时源，时钟同步装置设有时源处理单元，时源处理单元根据各个时源的同步情况、相位差和优先级选择最佳时源，在各个时源的状态变化时将最佳时源切换为授时时源，在外部时源切换和守时恢复阶段，时源切换采用平滑跟踪切换的方式进行切换，可保证时钟同步装置可以根据各个时源的不断变化动态选择最佳时源，且可以连续跟踪，逐渐逼近，避免了过大的间跳。

主权项

一种提高授时输出可靠性的时源选择及切换系统，包括时钟同步装置，时钟同步装置设有多个输入时源，其特征在于，时钟同步装置设有时源处理单元，时源处理单元根据各个时源的同步情况、相位差和优先级选择最佳时源，在各个时源的状态变化时将最佳时源切换为授时时源；时源处理单元包括FPGA(1)和32位处理器(2)，FPGA(1)和32位处理器(2)通过数据总线和地址总线通信；时源包括外部时源和本地时源，标准差额时间记为P_th，为3μs‑7μs，其具体选择逻辑为：下标“0”代表本地时源，下标“1‑5”代表外部时源，下标“x”、“y”代表任意且不同的外部时源，“|ΔTS01|”即为本地时源和第一个外部时源的相位差；32位处理器(2)首先选择已同步时源，然后任意一路外部时源与其他外部时源分别进行对比，所有对比结果若均符合|ΔTSxy|≤P_th，则将其选出，最后将选出的所有时源按照客户设定优先级进行排序，选择首位时源；(1)初始化时，至少任意2路外部时源同步时，任意一路外部时源与其他外部时源分别进行对比，所有对比结果若均符合|ΔTSxy|≤P_th，则将其选出，最后将选出的所有时源根据预设优先级选取时源同步；(2)守时恢复时，任意一路外部时源恢复时，若|ΔTS0x|≤P_th，则判定该外部时源有效；(3)守时恢复时，任意两路外部时源，假设为TS1、TS3同时恢复时，①若|ΔTS01|≤P_th且|ΔTS03|≤P_th，则按优先级选择时源；②若|ΔTS01|≥P_th且|ΔTS03|≤P_th或|ΔTS01|≤P_th且|ΔTS03|≥P_th，则选取相位差小的时源；③若|ΔTS01|≥P_th且|ΔTS03|≥P_th，而|ΔTS13|≤P_th，则按优先级选取时源；(4)守时恢复时，任意三路外部时源，假设为 TS1 、 TS2 、 TS4 同时恢复时， ①若|ΔTS01|≤P_th且|ΔTS02|≤P_th且|ΔTS04|≤P_th，则按优先级选取时源；②若|ΔTS01|≤P_th且|ΔTS02|≤P_th且|ΔTS04|≥P_th或|ΔTS01|≤P_th且|ΔTS02|≥P_th且|ΔTS04|≤P_th或|ΔTS01|≤P_th且|ΔTS02|≤P_th且|ΔTS04|≥P_th，则按优先级选取时源；③若|ΔTS01|≥P_th且|ΔTS02|≥P_th且|ΔTS04|≥P_th，但|ΔTS12|≤P_th且|ΔTS14|≤P_th且|ΔTS24|≤P_th，则按优先级选取时源。