一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制方法及系统与流程

本发明涉及通信领域，更具体的，涉及一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制方法及系统。

背景技术：

1、目前，随着量子物理理论的不断完善，以及精密电磁测量技术的不断发展，以量子交流电压为标准进行交流电压信号测量开始广泛应用于电压信号的准确测量。测量原理可简述为，用可编程量子电压基准产生交流型阶梯波，然后对被测交流信号与量子阶梯波信号做差分测量。

2、差分测量是使用数字表对被测交流信号和阶梯波信号的差值进行测量的一种方法，实现了对于测量误差的衰减。因此，在基于量子电压标准的交流电压测量中，需要保证量子电压标准和被测交流信号的相位同步性，从而保证交流信号测量的准确性。然而，实际工程应用的过程中，由于被测交流信号与量子电压标准之间总会或多或少的存在一定的不同步性，而这种特性则会在相干解调过程中对于量子阶梯波信号的调制、解调和信号传输的性能造成较大的影响。

3、另一方面，双通道的量子交流信号的同步传输与调制解调需要大量的应用于实际通信过程中。现有技术中，为了实现量子交流信号之间的相位同步，通常会在信号发生设备中采用铷钟提供统一、精确的时钟参考，在信号处理模块中通过各类智能算法来获取进行分析，从而实现精准、稳定的同步信号。

4、然而，随着设备中电路复杂度的提升、量子交流信号传输过程中产生的延时和损耗等问题的增加，实际应用过程中，实际上仍然难以对初始状态下处于理想同步状态下的两个量子交流信号进行再次同步。换言之，现有技术中不存在一种能够准确且高精度的实现双通道量子交流信号的同步技术。

5、针对上述问题，亟需一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制方法及系统。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制方法及系统，通过对双通道交流信号进行差分采样，并基于采样误差重建交流误差信号，从而判定双通道交流信号的相位差，以实现相位校正和通道同步与互锁。

2、本发明采用如下的技术方案。

3、本发明第一方面，涉及一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制方法，方法包括以下步骤：对被测信号源的交流信号和量子电压标准的量子阶梯波进行差分采样，并记录采样误差；根据采样误差构建交流误差信号，并基于交流误差信号的幅值判定差分采样的偏移时间；基于偏移时间调整采样脉冲信号和锁相脉冲信号的相位，通过对差分采样结果进行优化以实现双通道的同步与互锁。

4、优选的，被测信号源还用于生成被测信号源的阶梯调制信号，并且被测信号源的阶梯调制信号的获取方式为：被测信号源基于锁相脉冲信号生成同步的交流信号和量子阶梯波信号；并且，基于量子阶梯波信号对交流信号进行调制，以生成阶梯调制信号。

5、优选的，实现双通道的同步与互锁后，方法还用于：采用量子电压标准生成的量子阶梯波信号对阶梯调制信号进行解调，以恢复出被测信号源的量子交流信号。

6、优选的，差分采样还包括：差分采样中采样脉冲信号的相位与控制被测信号源的阶梯调制信号的相位之差为固定值。

7、优选的，采样脉冲信号至少位于被测信号源的量子阶梯波信号中每一个台阶的中点上。

8、优选的，记录采样误差还包括：当量子电压标准的阶梯调制信号的相位与被测信号源的阶梯调制信号的相位之间存在相位差异时，差分采样过程会生成采样误差；并且，采样误差的大小基于相位差异的大小确定。

9、优选的，根据采样误差重建交流信号还包括：采集不同时刻下的采样误差，并基于采样误差的取值和采样误差所对应的采集时刻构建交流误差信号；对交流误差信号的幅值进行提取，根据误差交流信号的幅值查询预先构建的采样偏移表，从而判定差分采样的偏移时间。

10、优选的，采样偏移表用于记录交流误差信号的幅值与差分采样的偏移时间之间的关联关系；关联关系基于仿真获取，在仿真过程中对被测信号源和量子电压标准之间的相位差进行调节，并计算不同相位差下交流误差信号的幅值。

11、优选的，基于差分采样的偏移时间，对采样脉冲信号和锁相脉冲信号的相位进行调节。

12、本发明第二方面，涉及一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制系统，系统基于本发明第一方面中方法的步骤实现；并且，系统包括采样单元、判定单元和优化单元；其中，采样单元，分别与被测信号源和量子电压标准连接，用于对被测信号源的交流信号和量子电压标准本身的量子阶梯波进行差分采样，并记录采样误差；判定单元，用于根据采样误差重建交流误差信号，并基于交流误差信号的幅值判定差分采样的偏移时间；优化单元，用于基于偏移时间调整采样脉冲信号和锁相脉冲信号的相位，以将偏移时间反馈至被测信号源和采样单元从而对差分采样结果进行优化。

13、本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明中的一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制方法及系统，能够通过对双通道交流信号进行差分采样，并基于采样误差重建交流误差信号，从而判定双通道交流信号的相位差，以实现相位校正和通道同步与互锁。本发明有效可靠，通过分析交流误差信号的幅值与双通道相位差之间的关联关系，以极少的运算代价和无附加的交流信号实现了双通道的精确同步。

技术特征：

1.一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1中所述的一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制方法，其特征在于：

3.根据权利要求2中所述的一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制方法，其特征在于：

4.根据权利要求3中所述的一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制方法，其特征在于：

5.根据权利要求4中所述的一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制方法，其特征在于：

6.根据权利要求5中所述的一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制方法，其特征在于：

7.根据权利要求6中所述的一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制方法，其特征在于：

8.根据权利要求7中所述的一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制方法，其特征在于：

9.根据权利要求8中所述的一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制方法，其特征在于：

10.一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制系统，其特征在于：

11.一种装置，包括处理器及存储介质，其特征在于：

12.计算机可读介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-9任一项所述方法的步骤。

技术总结
一种双通道交流信号的相位同步与互锁控制方法及系统，所述方法包括以下步骤：对被测信号源的交流信号和量子电压标准的量子阶梯波进行差分采样，并记录采样误差；根据所述采样误差构建交流误差信号，并基于所述交流误差信号的幅值判定差分采样的偏移时间；基于所述偏移时间调整采样脉冲信号和锁相脉冲信号的相位，以实现双通道的同步与互锁。本发明有效可靠，通过分析交流误差信号的幅值与双通道相位差之间的关联关系，以极少的运算代价和无附加的交流信号实现了双通道的精确同步。

技术研发人员：王思云,陈铭明,徐晴,李志新,卢树峰,易永仙,李珺,鲍进,龚丹,夏国芳
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司营销服务中心
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15