專利名稱：一種時鐘恢復(fù)方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種時鐘恢復(fù)方法和裝置。
背景技術(shù)：
在OTN (Optical Transport Network,光傳送網(wǎng))中，時鐘是傳輸?shù)撵`魂,沒有正確的時鐘，數(shù)據(jù)傳輸無從說起。因此在OTN傳輸領(lǐng)域中，時鐘恢復(fù)是一個重要的課題，能否從傳輸數(shù)據(jù)中恢復(fù)出正確的時鐘關(guān)系到數(shù)據(jù)能否正確傳輸。 在OTN傳輸數(shù)據(jù)的過程中，會遇到低階ODUk (Optical Data Unit,光數(shù)據(jù)單元)數(shù)據(jù)映射到高階ODUj數(shù)據(jù)，然后再從高階ODUj數(shù)據(jù)中解析出低階ODUk數(shù)據(jù)的過程。低階ODUk數(shù)據(jù)映射到高階ODUj數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)會從一個較低頻率的時鐘域切換到一個較高頻率的時鐘域，這將造成數(shù)據(jù)不連續(xù)，增大時鐘恢復(fù)的難度。圖I是現(xiàn)有技術(shù)的時鐘恢復(fù)方法流程圖。如圖I所示，現(xiàn)有技術(shù)通過FIF0(FirstIn First Out，先進(jìn)先出)單元緩存待處理的客戶數(shù)據(jù)，并由FIFO單元統(tǒng)計(jì)緩存的數(shù)據(jù)個數(shù)datacount,然后輸入至判決單元；判決單元根據(jù)datacount產(chǎn)生控制信號UP和DOWN,控制VCO (Voltage-Controlled Oscillator,壓控振蕩器)輸出客戶數(shù)據(jù)的同步時鐘。圖I所示的方法在時鐘恢復(fù)的過程中，無法保持恢復(fù)時鐘的相位關(guān)系，恢復(fù)出來的時鐘抖動比較大，如果多個站點(diǎn)級聯(lián)的話，容易在多個站點(diǎn)級聯(lián)后出現(xiàn)誤碼的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種時鐘恢復(fù)方法和裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)在時鐘恢復(fù)過程中，恢復(fù)得到的時鐘相位不連續(xù)、抖動比較大的技術(shù)問題。本發(fā)明通過以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題一種時鐘恢復(fù)方法，包括以下步驟直接數(shù)字頻率合成器DDS收到客戶數(shù)據(jù)的時鐘信息時，計(jì)算上述時鐘信息對應(yīng)的波形信號在上述DDS中的存儲地址，并根據(jù)上述存儲地址讀取上述時鐘信息對應(yīng)的波形信號;讀取成功后，對讀取到的波形信號進(jìn)行鑒相處理，從而生成上述客戶數(shù)據(jù)的同步時鐘。上述時鐘信息是通過時鐘數(shù)據(jù)分離電路對上述客戶數(shù)據(jù)分離得出的。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，計(jì)算上述時鐘信息對應(yīng)的波形信號在上述DDS中的存儲地址步驟包括上述DDS獲取單板晶振上的參考時鐘信息，并在預(yù)設(shè)的一段時間內(nèi)分別計(jì)算上述參考時鐘信息和上述客戶時鐘信息的頻率；然后將上述參考時鐘信息的頻率與上述客戶時鐘信息的頻率相減，得到上述參考時鐘信息和上述客戶時鐘信息之間的頻差；對上述頻差做平滑處理，將平滑后的當(dāng)前頻差與上述DDS根據(jù)本次之前接收的時鐘信息計(jì)算得到的所有頻差進(jìn)行累加，累加得到的值即為上述時鐘信息對應(yīng)的波形信號在上述DDS中的存儲地址。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，上述波形信號讀取成功后，上述DDS將讀取到的波形信號輸入鑒相鑒頻器PFD中，上述PFD收到上述波形信號后，對上述波形信號進(jìn)行鑒相處理。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例，對上述波形信號進(jìn)行鑒相處理后，還包括以下步驟上述PFD將鑒相得到的控制信號輸入壓控振蕩器VCO ；上述VCO根據(jù)上述控制信號生成上述客戶數(shù)據(jù)的同步時鐘。上述控制信號為控制上述VCO電壓的電壓增加信號或電壓減小信號。上述VCO根據(jù)上述控制信號生成上述客戶數(shù)據(jù)的同步時鐘后，還包括以下步驟上述VCO將上述同步時鐘輸入分頻器中；上述分頻器對上述同步時鐘進(jìn)行分頻，并將分頻得到的VCO分頻時鐘輸入上述PFD中，使上述PFD、上述VCO和上述分配器構(gòu)成一個閉環(huán)電路。上述閉環(huán)電路鎖定上述客戶數(shù)據(jù)的同步時鐘。本發(fā)明還采用以下技術(shù)方案一種時鐘恢復(fù)裝置，上述裝置包括直接數(shù)字頻率合成器DDS、鑒相鑒頻器PFD及壓控振蕩器VCO ；上述DDS，用于在收到客戶數(shù)據(jù)的時鐘信息時，計(jì)算上述時鐘信息對應(yīng)的波形信號在上述DDS中的存儲地址，并根據(jù)上述存儲地址讀取上述時鐘信息對應(yīng)的波形信號；上述PFD，用于對上述DDS讀取到的波形信號進(jìn)行鑒相處理；上述VC0，用于根據(jù)上述PFD鑒相輸出的控制信號，生成上述客戶數(shù)據(jù)的同步時鐘。上述裝置還包括時鐘數(shù)據(jù)分離電路和分頻器；上述時鐘數(shù)據(jù)分離電路，用于從客戶數(shù)據(jù)中分離出上述DDS需要的時鐘信息；上述分頻器，用于對上述VCO生成的同步時鐘進(jìn)行分頻處理，并將分頻得到的VCO分頻時鐘輸入上述PFD中，以鎖定上述同步時鐘。上述DDS包括時鐘獲取模塊，頻率計(jì)算模塊，頻差計(jì)算模塊，頻差均勻模塊，頻差累加模塊，隨機(jī)存儲模塊和信號讀取模塊；上述時鐘獲取模塊，用于獲取單板晶振上的參考時鐘信息，或上述時鐘數(shù)據(jù)分離電路分離的時鐘信息；上述頻率計(jì)算模塊，用于在預(yù)設(shè)的一段時間內(nèi)分別計(jì)算上述參考時鐘信息和上述客戶時鐘信息的頻率；上述頻差計(jì)算模塊，用于將上述參考時鐘信息的頻率與上述客戶時鐘信息的頻率相減，得到上述參考時鐘信息和上述客戶時鐘信息之間的頻差；上述頻差均勻模塊，用于對上述參考時鐘信息和上述客戶時鐘信息之間的頻差做平滑處理，消除其中的高頻量；上述頻差累加模塊，用于對上述頻差計(jì)算模塊本次及之前計(jì)算得到的所有頻差進(jìn)行累加，并將累加得到的值設(shè)為當(dāng)前時鐘信息對應(yīng)的波形信號在上述DDS中的存儲地址；上述隨機(jī)存儲模塊，用于存儲時鐘信息對應(yīng)的波形信號；上述信號讀取模塊，用于根據(jù)上述頻差累加模塊輸出的存儲地址，讀取當(dāng)前時鐘信息對應(yīng)的波形信號。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益技術(shù)效果本發(fā)明采用DDS調(diào)整相位，可以保持恢復(fù)時鐘的相位，降低恢復(fù)時鐘的抖動，提高恢復(fù)時鐘的質(zhì)量，推動OTN技術(shù)發(fā)展。


此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是現(xiàn)有技術(shù)的時鐘恢復(fù)方法流程圖；圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的時鐘恢復(fù)方法流程圖；圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的時鐘恢復(fù)裝置模塊框圖；
圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中DDS的模塊方框圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚、明白，以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。圖2是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的時鐘恢復(fù)方法流程圖。如圖2所示，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的方法包括以下步驟步驟S201 :將待處理的客戶數(shù)據(jù)輸入時鐘數(shù)據(jù)分離電路，通過上述分離電路分離出上述客戶數(shù)據(jù)的時鐘信息；步驟S202 :將上述時鐘信息輸入DDS (Direct Digital Synthesizer,直接數(shù)字頻率合成器);步驟S203 :上述DDS計(jì)算上述時鐘信息對應(yīng)的波形信號在上述DDS中的存儲地址，根據(jù)上述存儲地址讀取上述時鐘信息對應(yīng)的波形信號；上述DDS中存儲有各種時鐘信息對應(yīng)的波形信號，這些波形信號連續(xù)輸出時，可形成客戶數(shù)據(jù)對應(yīng)的DDS恢復(fù)時鐘，一旦得到DDS恢復(fù)時鐘后，只需通過PFD (PhaseFrequent Detector，鑒相鑒頻器)和VCO進(jìn)行鑒相調(diào)頻處理，即可輸出最終的客戶數(shù)據(jù)的同步時鐘。在上述步驟S203中，上述DDS通過以下方法計(jì)算上述時鐘信息對應(yīng)的波形信號在上述DDS中的存儲地址上述DDS獲取單板晶振上的參考時鐘信息，并在預(yù)設(shè)的一段時間內(nèi)分別計(jì)算上述 參考時鐘信息和上述客戶時鐘信息的頻率；然后將上述參考時鐘信息的頻率與上述客戶時鐘信息的頻率相減，得到上述參考時鐘信息和上述客戶時鐘信息之間的頻差；對上述頻差做平滑處理，將平滑后的當(dāng)前頻差與上述DDS根據(jù)本次之前接收的時鐘信息計(jì)算得到的所有頻差進(jìn)行累加，累加得到的值即為上述時鐘信息對應(yīng)的波形信號在上述DDS中的存儲地址。其中，上述預(yù)設(shè)的一段時間可以根據(jù)實(shí)際情況定義，例如可以為I微秒，也可以為500微秒；上述參考時鐘信息的選取要求抖動盡量小。
在計(jì)算上述參考時鐘信息和上述客戶時鐘信息的頻率時，可以分別統(tǒng)計(jì)預(yù)設(shè)的一段時間內(nèi)上述參考時鐘信息和上述客戶時鐘信息的上升沿的個數(shù)，然后將統(tǒng)計(jì)的上升沿的個數(shù)除以預(yù)設(shè)的一段時間，即可求出上述參考時鐘信息和上述客戶時鐘信息的頻率。上述步驟中，對上述頻差做平滑處理的目的在于消除上述頻差中的高頻量，以降低最終恢復(fù)的同步時鐘的抖動頻率。步驟S204 :上述DDS將讀取到的波形信號輸入PFD中；步驟S205 :上述PFD對收到的波形信號進(jìn)行鑒相處理，并將鑒相得到的控制信號輸入VCO ；上述控制信號包括控制上述VCO電壓的電壓增加信號UP或電壓減小信號DOWN。UP的作用是增加電壓，從而提高上述VCO的輸出頻率，DOWN的作用是降低電壓，從而降低上述VCO的輸出頻率。步驟S206 :上述VCO根據(jù)上述控制信號生成上述客戶數(shù)據(jù)的同步時鐘，并將上述同步時鐘輸入分頻器中；步驟S207 :上述分頻器對上述同步時鐘進(jìn)行分頻，并將分頻得到的VCO分頻時鐘輸入上述PFD中；步驟S208 :上述PFD、上述VCO和上述分配器構(gòu)成一個閉環(huán)電路，上述閉環(huán)電路鎖定上述客戶數(shù)據(jù)的同步時鐘。以上步驟詳細(xì)說明了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的時鐘恢復(fù)方法。本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例采用DDS調(diào)整相位，可以保持恢復(fù)時鐘的相位，降低恢復(fù)時鐘的抖動,提高恢復(fù)時鐘的質(zhì)量,推動OTN技術(shù)發(fā)展。圖3是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的時鐘恢復(fù)裝置模塊框圖。如圖3所示，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的裝置包括直接數(shù)字頻率合成器DDS31、鑒相鑒頻器PFD32、壓控振蕩器VC033、時鐘數(shù)據(jù)分離電路34以及分頻器35 ；上述DDS31，用于在收到客戶數(shù)據(jù)的時鐘信息時，計(jì)算上述時鐘信息對應(yīng)的波形信號在上述DDS31中的存儲地址，并根據(jù)上述存儲地址讀取上述時鐘信息對應(yīng)的波形信號；上述PFD32，用于對上述DDS31讀取到的波形信號做鑒相處理；上述VC033，用于根據(jù)上述PFD32鑒相輸出的控制信號，生成上述客戶數(shù)據(jù)的同步時鐘；上述時鐘數(shù)據(jù)分離電路34，用于從客戶數(shù)據(jù)中分離出上述DDS需要的時鐘信息；上述分頻器35，用于對上述VC033生成的同步時鐘進(jìn)行分頻處理，并將分頻得到的VCO分頻時鐘輸入上述PFD32中，以鎖定上述同步時鐘。圖4是本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中DDS的模塊方框圖。如圖4所示，本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例 的DDS包括時鐘獲取模塊311，頻率計(jì)算模塊312，頻差計(jì)算模塊313，頻差均勻模塊314，頻差累加模塊315，隨機(jī)存儲模塊316和信號讀取模塊317 ；上述時鐘獲取模塊311，用于獲取單板晶振上的參考時鐘信息，或上述時鐘數(shù)據(jù)分離電路分離的時鐘信息；上述頻率計(jì)算模塊312，用于在預(yù)設(shè)的一段時間內(nèi)分別計(jì)算上述參考時鐘信息和上述客戶時鐘信息的頻率；上述頻差計(jì)算模塊313，用于將上述參考時鐘信息的頻率與上述客戶時鐘信息的頻率相減，得到上述參考時鐘信息和上述客戶時鐘信息之間的頻差；上述頻差均勻模塊314，用于對上述參考時鐘信息和上述客戶時鐘信息之間的頻差做平滑處理，消除其中的高頻量；上述頻差累加模塊315，用于對上述頻差計(jì)算模塊本次及之前計(jì)算得到的所有頻差進(jìn)行累加，并將累加得到的值設(shè)為當(dāng)前時鐘信息對應(yīng)的波形信號在上述DDS中的存儲地址；上述隨機(jī)存儲模塊316,用于存儲時鐘信息對應(yīng)的波形信號；上述信號讀取模塊317，用于根據(jù)上述頻差累加模塊輸出的存儲地址，讀取當(dāng)前時鐘信息對應(yīng)的波形信號。上述說明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非 局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.ー種時鐘恢復(fù)方法，其特征在于，包括以下步驟 直接數(shù)字頻率合成器DDS收到客戶數(shù)據(jù)的時鐘信息吋，計(jì)算所述時鐘信息對應(yīng)的波形信號在所述DDS中的存儲地址，井根據(jù)所述存儲地址讀取所述時鐘信息對應(yīng)的波形信號； 讀取成功后，對讀取到的波形信號進(jìn)行鑒相處理，從而生成所述客戶數(shù)據(jù)的同步時鐘。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于所述時鐘信息是通過時鐘數(shù)據(jù)分離電路對所述客戶數(shù)據(jù)分離得出的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，計(jì)算所述時鐘信息對應(yīng)的波形信號在所述DDS中的存儲地址步驟包括 所述DDS獲取單板晶振上的參考時鐘信息，并在預(yù)設(shè)的一段時間內(nèi)分別計(jì)算所述參考時鐘信息和所述客戶時鐘信息的頻率； 然后將所述參考時鐘信息的頻率與所述客戶時鐘信息的頻率相減，得到所述參考時鐘信息和所述客戶時鐘信息之間的頻差； 對所述頻差做平滑處理，將平滑后的當(dāng)前頻差與所述DDS根據(jù)本次之前接收的時鐘信息計(jì)算得到的所有頻差進(jìn)行累加，累加得到的值即為所述時鐘信息對應(yīng)的波形信號在所述DDS中的存儲地址。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或3所述的方法，其特征在于讀取成功后，所述DDS將讀取到的波形信號輸入鑒相鑒頻器PFD中，所述PFD收到所述波形信號后，對所述波形信號進(jìn)行鑒相處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在干，對所述波形信號進(jìn)行鑒相處理后，還包括以下步驟 所述PFD將鑒相得到的控制信號輸入壓控振蕩器VCO ； 所述VCO根據(jù)所述控制信號生成所述客戶數(shù)據(jù)的同步時鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述控制信號為控制所述VCO電壓的電壓增加信號或電壓減小信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述VCO根據(jù)所述控制信號生成所述客戶數(shù)據(jù)的同步時鐘后，還包括以下步驟 所述VCO將所述同步時鐘輸入分頻器中； 所述分頻器對所述同步時鐘進(jìn)行分頻，并將分頻得到的VCO分頻時鐘輸入所述PFD中，使所述PFD、所述VCO和所述分配器構(gòu)成ー個閉環(huán)電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述閉環(huán)電路鎖定所述客戶數(shù)據(jù)的同步時鐘。
9.ー種時鐘恢復(fù)裝置，其特征在于，所述裝置包括直接數(shù)字頻率合成器DDS、鑒相鑒頻器PFD及壓控振蕩器VCO ； 所述DDS，用于在收到客戶數(shù)據(jù)的時鐘信息時，計(jì)算所述時鐘信息對應(yīng)的波形信號在所述DDS中的存儲地址，井根據(jù)所述存儲地址讀取所述時鐘信息對應(yīng)的波形信號； 所述PFD，用于對所述DDS讀取到的波形信號進(jìn)行鑒相處理； 所述VC0，用于根據(jù)所述PFD鑒相輸出的控制信號，生成所述客戶數(shù)據(jù)的同步時鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述裝置還包括時鐘數(shù)據(jù)分離電路和分頻器；所述時鐘數(shù)據(jù)分離電路，用于從客戶數(shù)據(jù)中分離出所述DDS需要的時鐘信息； 所述分頻器，用于對所述VCO生成的同步時鐘進(jìn)行分頻處理，并將分頻得到的VCO分頻時鐘輸入所述PFD中，以鎖定所述同步時鐘。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述DDS包括時鐘獲取模塊，頻率計(jì)算模塊，頻差計(jì)算模塊，頻差均勻模塊，頻差累加模塊，隨機(jī)存儲模塊和信號讀取模塊； 所述時鐘獲取模塊，用于獲取單板晶振上的參考時鐘信息，或所述時鐘數(shù)據(jù)分離電路分離的時鐘信息； 所述頻率計(jì)算模塊，用于在預(yù)設(shè)的一段時間內(nèi)分別計(jì)算所述參考時鐘信息和所述客戶時鐘信息的頻率； 所述頻差計(jì)算模塊，用于將所述參考時鐘信息的頻率與所述客戶時鐘信息的頻率相減，得到所述參考時鐘信息和所述客戶時鐘信息之間的頻差； 所述頻差均勻模塊，用于對所述參考時鐘信息和所述客戶時鐘信息之間的頻差做平滑處理，消除其中的高頻量； 所述頻差累加模塊，用于對所述頻差計(jì)算模塊本次及之前計(jì)算得到的所有頻差進(jìn)行累カロ，并將累加得到的值設(shè)為當(dāng)前時鐘信息對應(yīng)的波形信號在所述DDS中的存儲地址； 所述隨機(jī)存儲模塊，用于存儲時鐘信息對應(yīng)的波形信號； 所述信號讀取模塊，用于根據(jù)所述頻差累加模塊輸出的存儲地址，讀取當(dāng)前時鐘信息對應(yīng)的波形信號。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種時鐘恢復(fù)方法和裝置，上述方法包括以下步驟直接數(shù)字頻率合成器DDS收到客戶數(shù)據(jù)的時鐘信息時，計(jì)算上述時鐘信息對應(yīng)的波形信號在上述DDS中的存儲地址，并根據(jù)上述存儲地址讀取上述時鐘信息對應(yīng)的波形信號；讀取成功后，對讀取到的波形信號進(jìn)行鑒相處理，從而生成上述客戶數(shù)據(jù)的同步時鐘。本發(fā)明采用DDS調(diào)整相位，可以保持恢復(fù)時鐘的相位，降低恢復(fù)時鐘的抖動，提高恢復(fù)時鐘的質(zhì)量。
文檔編號H04Q11/00GK102684807SQ20121015891
公開日2012年9月19日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者宋曉鵬, 王帆, 覃尉 申請人:中興通訊股份有限公司