【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及应用于水声阵列的多节点自适应同步采集装置和方法。
技术介绍
1、水声阵列多应用于水下探测，各传感器同步采集精度直接关系设备探测能力。水声阵列节点内为星型拓扑结构，可基于同一时钟源进行同步采集；节点间为链式拓扑结构，间距远，且非等间距，时钟同步较困难。
2、现有的水声阵列设备需要预先测量时钟信号从上级节点通过线路缆传输至下级节点的传输延时，如图1所示，计算时钟信号从节点k传输到末节点的传输延时为，然后将数据装载到各节点控制器中。设备正常工作时，各节点接收主节点下发的同步时钟信号，并根据预置的进行延时采样，实现所有节点时钟同步且同时刻采样。
3、该方法在产品生产过程中，需要人工预先测量时钟信号在线缆上的传输延时，然后手动将测量结果装载入各节点控制器，操作繁琐、效率较低。当涉及多条级联阵段间同步时，连接各阵间的互连电缆铺设于水下平台上，测量其传输延时十分困难；阵段间相互级联受限，需预置参数，且按预先设置的顺序级联；当产品服役多年出现传输链路老化，阻抗特性的变化可能改变实际传输延时，导致节点间出现同步误差。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供应用于水声阵列的多节点自适应同步采集装置和方法，用于解决阵段间相互级联受限，需预置参数，且按预先设置的顺序级联；当产品服役多年出现传输链路老化，阻抗特性的变化可能改变实际传输延时，导致节点间出现同步误差的问题。
2、为了解决上述问题，本专利技术的技术方案为：
3、应用于水声阵列的多节
4、应用于细线阵的多节点自适应时钟同步采集装置的方法，包括如下步骤：
5、s1:通过以太网向各节点下发传输延时自动测量命令，各节点的主控fpga将接口r_a的控制io与接口t_a的控制io在fpga内部短接，形成上级节点到本节点的链路回环,各节点通过发射脉冲信号测量与下级节点形成的链路回环延时为，将测量的传输延时通过以太网向上行节点续传至节点1，每个节点接收到其下行所有节点的传输延时后，计算采样延时，同时各节点将存储到外置存储芯片中；
6、s2:通过以太网向各节点下发同步采集工作命令，各节点的主控fpga将接口r_a的控制io与接口t_b的控制io在fpga内部短接，形成节点1到节点n的时钟信号续传链路；读取外置存储芯片中的采样延时参数，第一个主控fpga通过接口t1_b发送频率连续的同步时钟信号，各节点接收并检查到相同数量的同步时钟信号上升沿时刻开始计时，延时后，使能同步时钟信号用于数据同步采集，实现所有节点时钟同步且同时刻采样。
7、本专利技术的有益效果为：
8、1、提高了生产效率，降低了生产成本，降低了平台上多阵互连电缆铺设难度。
9、2、基于本方法的声阵段级联扩展十分容易，同步采集精度高。
10、3、设备服役期间可定期自动测量传输延时并调整采样延时，自动修正同步采集精度，避免了因传输链路老化而带来的同步误差，提升了设备稳定性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.应用于水声阵列的多节点自适应同步采集装置，其特征在于：包括2对等长差分双绞线，所述差分双绞线设有多个节点，节点上设有主控芯片，主控芯片外置存储芯片，各节点上设有接收接口R_A、发射接口T_A、接收接口R_B和发射接口T_B，接收接口R_A、发射接口T_A与上行节点连接，接收接口R_B、发射接口T_B与下行节点连接，两相邻节点之间通过以太网进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的应用于水声阵列的多节点自适应同步采集装置，其特征在于：所述主控芯片为FPGA。
3.根据权利要求1所述的应用于水声阵列的多节点自适应同步采集装置，其特征在于：接收接口R_A、发射接口T_A、接收接口R_B和发射接口T_B均为485接口。
4.使用权利要求1所述应用于水声阵列的多节点自适应同步采集装置的方法，其特征在于：包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的应用于细线阵的多节点自适应同步采集装置的方法，其特征在于：计数采样延时的计算方法为：
【技术特征摘要】
1.应用于水声阵列的多节点自适应同步采集装置，其特征在于：包括2对等长差分双绞线，所述差分双绞线设有多个节点，节点上设有主控芯片，主控芯片外置存储芯片，各节点上设有接收接口r_a、发射接口t_a、接收接口r_b和发射接口t_b，接收接口r_a、发射接口t_a与上行节点连接，接收接口r_b、发射接口t_b与下行节点连接，两相邻节点之间通过以太网进行数据传输。
2.根据权利要求1所述的应用于水声阵列的多节点自适应同步采集装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：晏生剑，邹文胜，曹俊，
申请(专利权)人：中船重工海声科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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