CN108649950B - 基于交流模数转换响应的采样值信号时域特性检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于交流模数转换响应的采样值信号时域特性检测方法，其基于交流模拟量信号与通信物理层交流采样值数字信号及其信息的实时响应特性并结合时间同步信号参量，检测交流模数转换设备的秒时域交流采样的采样值信号响应时刻正确性、稳定性。本发明根据交流模数转换设备的时间同步信号输入状态、交流信号输入与通信物理层交流采样值数字信号及其信息输出，采用时间同步信号和时间同步频率信号参量，通过测算交流模数转换设备在时间同步工作模式及其切换至时间失步工作模式的交流采样值信号时域响应特性，可用于评估交流模数转换设备的交流采样时刻正确性和交流采样频率稳定性，符合量值传递的原则、具有物理可展示特点。

Description

基于交流模数转换响应的采样值信号时域特性检测方法

技术领域

本发明涉及电力设备检测方法，具体是一种基于交流模数转换响应的采样值信号时域特性检测方法。

背景技术

本申请是基于另案授权的“基于物理层采样值的交流模数转换设备实时响应检测方法DL2014 1 0144300.7”(以下简称“另案授权一”)和“基于物理层时间信息的网络授时IED时间同步检测方法DL2014 1 0203624.3”(以下简称“另案授权二”)，提出的一种交流模数转换设备秒时域交流采样的采样值信号输出响应时刻正确性、稳定性的检测方法。

智能变电站(简称，智能站)交流测量，一般可由过程层交流模数转换设备(简称，模数设备)、网络通信设备(如，数据交换设备、光纤、双绞线等)和间隔层数字化交流测量设备(简称，测量设备)共同实现。其中，模数设备针对模拟量端***流信号采样，并转换为通信输出端口的采样值数据信息(简称，采样值)，采样值可经数据交换设备间接传递或经网线直接连接至测量设备的通信输入端口。

测量设备的交流测量，可依据公共时间系或建立独立时间系，实现同一时间断面各关联交流信号端的瞬时状态感知。公共时间系测量，是针对区域IED(intelligentelectronic device)建立的统一时间***，域内模数设备可以约定时刻对交流信号同时采样，并可在采样值中标注其交流采样时刻及其至采样值输出时刻的迟延时间，可将其中的采样时刻和迟延时间统称为模数转换时间标记(简称，时标)，携带时标的采样值既可由多网络设备间接传递至测量设备(如测控装置)也可由光纤直接传递至测量设备(如保护装置)。独立时间系测量，大都由测量设备(如保护装置)建立时间***，测量设备与各相关模数设备通信端口点对点直接连接，基于测量设备标记的模数设备采样值输入时刻以及采样值迟延已知，测量设备可归算出独立时间系各时间断面的各关联模数设备输入端交流信号瞬时状态。

智能站大量应用的A/D采集器、模拟量合并单元等模数设备，既是交流测量功能的过程层IED，也可以视同传统变电站微机化交流测量设备的交流信号转换接口部件，其交流采样行为至采样值输出的实时准确性、稳定性是保障交流测量正确性的基础。根据数字信号处理理论，一个稳定的模数转换部件，由交流信号模拟量采样至采样值数字信号输出时刻的转换迟延时间(简称，模数转换迟延)也应该稳定。基于“另案授权一”模数设备的模数转换实时性检测方法，并引入时间参量且采用“另案授权二”的时间同步频率信号方式，可通过衡量模数设备的采样值输出实时特性，反映其交流采样时刻及其转换过程的正确性和稳定性。

模数设备，一般有两类信号输入：一是交流量电信号，经互感器或传感器转换的一次设备交流实时运行状态的交流电压或电流信号；二是时间同步光信号或电信号，站内时间同步设备用于标识站域时间系，每秒发送一次的1PPS或IRIG-B信号。可采用模数设备的时间同步信号输入有效和无效，来划分模数设备的交流信号实时采样行为：一是时间同步采样，为依据时间同步信号控制采样行为且在每秒时间域的首个采样行为与该秒时间同步信号秒时刻一致；二是时间失步采样，为时间同步信号丢失后依据内部时频元件守时(简称，自守时)来控制的采样行为。目前，相关标准针对模数设备采样正确性和稳定性，一般作了三个方面的要求：一是时间同步方面，提出了模数设备时间同步(如，±1μs)和时间失步守时(如，±4μs/10min)性能指标；二是相对交流采样步长的输出响应方面，提出了采样值报文离散度(如，10μs/250μs)性能指标；三是交流采样转换方面，提出了交流采样至采样值输出迟延时间(如，1ms)性能指标。即，目前相关技术标准，并未明确“时间参量、交流采样行为、采样值报文及其通信光电信号”之间的物理关系(如，考核报文离散度的时间基点不明确)。

本发明人在实现本发明的过程中经过研究认为：理论上，可以某时间值(T＝HH：MM：SS)标识的每秒一次的标准时间同步信号起始时刻，作为模数设备在该秒时间域(简称，秒时域)交流采样起始的基准时刻(t)，模数设备在各秒时域内能够以某时间间隔均分的采样节拍或采样频率(sf，可表述为理论采样频率或标称采样频率)进行交流信号采样且转换为对应的各采样值输出。故而，在时间同步采样模式下，基于已知的模数转换迟延、理论采样周期(Δt_sf＝1÷sf)，通过秒时域内第某次采样的采样值输出时刻与理论响应值比较，可测算出该采样值响应时刻的时间偏差(Δt)，间接反映模数设备的每秒内第某个交流采样节拍的时点正确性和稳定性；在时间失步采样模式下，也可基于时间同步采样的基准时刻、已知模数转换迟延和理论(或标称)采样频率，通过不同秒时域第某次采样的采样值输出响应时刻相对其秒时域理论响应时刻的偏离度，测算出该采样值响应相对于理论采样频率sf的差拍周期(T_E)，可间接评估模数设备每秒时域第某个交流采样节拍的稳定性和反映模数设备采样频率稳定性。

模数设备一般将每次经内部A/D采样转换得到的交流信号瞬时状态数据，处理成为通信应用层的采样值(sampled value，SV)报文信息帧(SV帧)，再转换成通信物理层采样值光(或电)数字信号(SV信号)由通信端口输出。模数设备输出的SV信号携带的SV帧，大都包含了三类重要数据信息：一，帧序号信息(N)，可用于表述秒域交流信号采样节拍顺序及其理论采样时刻，可将描述第某个节拍(n)时刻采样交流瞬时状态的SV帧的N置为数值n(一般n可用0至(sf-1)表述，即可将反映t时刻交流瞬时状态的SV帧的N值置为0)；二，交流瞬时测量信息(X)，表述了采样时刻的交流信号瞬时幅值；三，迟延时间信息(C)，表述了某交流信号采样时刻至相应SV信号输出时刻之间的模数转换迟延，一般可将C置为已知常数。

故而，模数设备通信端口发送的SV信号的SV帧信息，描述了由交流信号采样转换为SV信号的实时响应，若C信息描述的模数设备的模数转换迟延特性正确，且该特性不因模数设备是否处于时间同步的工作模式而改变，则模数设备输出的SV帧的N描述的某秒时域某采样节拍n时刻(t﹢n×Δt_sf)的交流采样行为时刻至相应SV信号(SVn)输出响应时刻(t_n)的时间差也应与C相符。至此，一个理想的模数设备，某秒时域节拍n采样的SVn信号响应，相对其秒时域基准时刻t及其时间同步信号时间值T：一是，在时间同步采样模式下，可知理论上SVn信号响应时刻t_n的时间值(T_n)与T的时间差(ΔT_n＝C﹢n×Δt_sf＝T_n﹣T)；二是，在时间失步采样模式下，若自守时稳定及其采样节拍控制正确，则会随连续秒时域相对理论时间同步采样时点逐渐偏离。

基于“另案授权一”的模数设备检测回路，经由交流信号采样转换为SV光信号再经光电信号设备LE转换为SV电信号，测算得到的模数转换迟延的修正测算值Δt_AD；通过采用光电转换设备EL引入时间同步信号，可使模数设备实现交流时间同步采样。若忽略LE迟延时间(Δt_LE)、EL迟延时间(Δt_EL)的影响，则可将模数设备输出的SV帧的C置为Δt_AD(即C＝Δt_AD)。鉴于只有完整的SV信号才能被有效应用，本案申请中将模数设备的SV信号输出结束时刻定义为实时响应时刻。

基于“另案授权二”的可控时标频率源(TFM)应用方式，以及设备输出的时间同步信号以及脉冲频率(f)信号。可由每秒循环计数器(K)，将秒时域发出的频率信号的脉冲个数实时计数为k(即，K＝k，k为0至(f-1)，0为秒时域的首出脉冲)；该频率信号在每秒时域“k＝0”的脉冲上升沿时刻均可与1PPS的t时刻同步(称为，时间同步频率信号)。可知时间同步频率信号周期(Δt_f＝1/f)以及某秒时域K计数的“K＝k”脉冲上升沿时刻(t_k)与“k＝0”的脉冲上升沿时刻的时间差(Δt_k＝k×Δt_f)。另外，采用“另案授权一”用到的网络信号分析仪(NSA)，可设定当通信输入端口收到特定网络报文信号时输出标记脉冲(MP)，并可显示MP输出时刻的时间值(T_MP)；上述可控时标频率源，可通过接入的MP上拉时间同步频率信号为持续的高电平输出，且可显示MP输入时刻的时间值(T_LK)。

至此，若忽略f的精确度(Δf)以及Δt_LE、Δt_EL，则基于秒时间域t及其时间值T，针对SVn：一，时间同步采样模式，当可测得SVn结束时刻t_n与超前并邻近其的k的t_k及其之间的时间差(δ_kn，δ_kn＝t_n﹣t_k)时，若“(Δt_k﹢δ_kn)≈ΔT_n”则可得SVn与t之间的时间差(Δt_n，Δt_n＝Δt_k﹢δ_kn＝t_n﹣t)和SVn的采样响应时间偏差(Δt，Δt≈Δt_n﹣ΔT_n)并可知t的T为T_LK的整秒时刻时间值(T_C，T_C＝[HH:MM:SS])，若“(Δt_k﹢δ_kn﹢1sec)≈ΔT_n”则可得SVn与t之间的时间差(即，Δt_n＝Δt_k﹢δ_kn﹢1sec)和SVn的采样响应时间偏差为“Δt≈Δt_n﹣ΔT_n”并可知t的T为T_LK的整秒时刻时间值减去1秒(即，T＝T_C﹣1sec＝[HH:MM:(SS-1)])；二，时间失步采样模式，在模数设备处于时间同步采样模式时断开输入的时间同步信号，可使模数设备进入自守时采样节拍控制状态，并按上述时间同步采样模式的方法对SVn检测两次Δt，由第一次测得的SVn响应时间偏差(Δt₍₁₎)和可得到的采样秒时间域起始时间值(T₍₁₎)，以及由第二次测得的Δt₍₂₎和T₍₂₎，可测算得SVn相对于sf的差拍周期(T_E，T_E≈Δt_sf÷[(Δt₍₂₎﹣Δt₍₁₎)÷(T₍₂₎﹣T₍₁₎)])。其中，由于LE和EL可能为信号转换原理不同的光电转换设备，参照“另案授权一”中关于某个光电转换设备的电信号端口之间经电/光转换、光纤连接和光/电转换的整体迟延时间值的测试方法，分别测出LE、EL的整体迟延时间值，可作为评估Δt测算结果不确定度的参考。

发明内容

本发明提供了一种基于交流模数转换响应的采样值信号时域特性检测方法，其基于交流模拟量信号输入与通信物理层交流采样值数字信号及其信息输出实时响应特性并结合时间同步信号参量，检测交流模数转换设备的秒时域交流采样的采样值信号响应时刻正确性、稳定性。该方法基于“另案授权一”交流模数转换设备的模数转换迟延特性的检测方法和结果，并采用“另案授权二”可控时标频率源的时间同步信号和时间同步频率信号，测算交流模数转换设备在时间同步工作模式及其切换至时间失步工作模式下的交流采样值信号时域响应特性，可用于评估交流模数转换设备对交流信号的时间同步采样时刻正确性和时间失步采样频率稳定性。

一种基于交流模数转换响应的采样值信号时域特性检测方法，其特征在于：用到交流模数转换设备(1)、标准交流信号源(2)、示波器(3)、可控时标频率源(4)、网络信号分析仪(5)、第一光电转换器(6)、第二光电转换器(7)、第一光纤(8)、第二光纤(9)，标准交流信号源(2)的交流信号输出口(21)连接至交流模数转换设备(1)的交流信号输入口(11)，交流模数转换设备(1)的光信号通信输出口(12)经第二光纤(9)连接至第一光电转换器(6)的光信号通信输入口(61)，第一光电转换器(6)的电信号通信输出口(62)连接至网络信号分析仪(5)的电信号通信输入口(52)和示波器(3)的第二通道输入口(32)，网络信号分析仪(5)的标记脉冲信号输出口(53)连接至可控时标频率源(4)的频率脉冲锁定信号输入口(48)和示波器(3)的第六通道输入口(36)，可控时标频率源(4)的秒脉冲时间同步信号输出口(46)连接至示波器(3)的第四通道输入口(34)，可控时标频率源(4)的频率脉冲信号输出口(47)连接至示波器(3)的第五通道输入口(35)，可控时标频率源(4)的IRIG-B时间同步电信号输出口(42)连接至网络信号分析仪(5)的IRIG-B时间同步电信号输入口(54)和第二光电转换器(7)的电信号通信输入口(73)，第二光电转换器(7)的光信号通信输出口(74)经第一光纤(8)连接至交流模数转换设备(1)的IRIG-B时间同步光信号输入口(13)。

如上所述的基于交流模数转换响应的采样值信号时域特性检测方法，所测试的交流模数转换设备在时间同步采样模式下的秒时域第某次采样的采样值信号实时响应时刻与理论输出时刻的时间偏差Δt，及所测试的交流模数转换设备由时间同步采样模式切换为时间失步采样模式后的秒时域第某次采样的采样值信号实时响应时刻与理想采样频率的差拍周期T_E，经过以下步骤检出：

步骤101：在交流模数转换设备(1)的人机接口(15)，设置交流模数转换设备(1)的交流信号输入口(11)的理想采样频率(sf)为“sf”，设置由交流模数转换设备(1)的光信号通信输出口(12)发送的SV的迟延时间信息值(C)为已知的模数转换迟延时间的修正测算值(Δt_AD)，启动交流模数转换设备(1)对交流信号采样转换，显示交流采样状态异常和时间同步状态异常；

步骤102：启动标准交流信号源(2)的交流信号输出口(21)发出交流信号，检查交流模数转换设备(1)的人机接口(15)显示的交流采样状态正常、时间同步状态异常；

步骤103：在可控时标频率源(4)的人机接口(45)，设置可控时标频率源(4)为自守时工作模式，设置将由频率脉冲信号输出口(47)输出的信号脉冲(1PPF)的标称频率(f)为“f”，设置“MP监视功能”为由频率脉冲锁定信号输入口(48)输入的标记交流模数转换设备(1)在某秒时域第某次采样转换(n)对应的SV帧的帧序号信息(N)的值为“n”的SV信号(SVn)的标记脉冲信号(MP)的上升沿来触发频率脉冲信号输出口(47)输出持续高电平信号并显示MP上升沿时刻的时间值(T_LK)且锁定显示循环计数器(K)的计数值(k)的数值“k”，启动秒脉冲时间同步信号输出口(46)发送时间同步秒脉冲信号(1PPS)，启动IRIG-B时间同步电信号输出口(42)发送IRIG-B标准时间同步信号；

步骤104：交流模数转换设备(1)的人机接口(15)显示的时间同步状态正常、交流采样状态正常；

步骤105：在示波器(3)，设置监视第二通道输入口(32)、第四通道输入口(34)、第五通道输入口(35)、第六通道输入口(36)的输入信号，设置显示记录域并由第六通道输入口(36)输入的MP信号的上升沿锁定；

步骤106：在网络信号分析仪(5)的人机接口(55)，设置内部时钟与IRIG-B时间同步电信号输入口(54)输入的信号同步并显示时间同步状态正常，检查由电信号通信输入口(52)连续接收的SV信号的SV帧信息的N值为“n＝[0:(sf-1)”连续并循环且C值均为“C＝Δt_AD”，显示由电信号通信输入口(52)接收的SV信号判断出的交流模数转换设备(1)对交流信号的理想采样频率(sf)为“sf＝sf”、理论采样周期(Δt_sf)为“Δt_sf＝1/sf”，设置“SVn捕获功能”为若电信号通信输入口(52)收到了SVn则由标记脉冲信号输出口(53)发出MP并显示输出MP上升沿时刻的时间值(T_MP)且显示由电信号通信输入口(52)输入的SVn结束时刻至MP上升沿输出时刻的估算时间差(δ)；

步骤107：若检测交流模数转换设备(1)由时间同步采样模式切换为时间失步采样模式后的SVn实时响应相对于sf的差拍周期(T_E)，则转至步骤108，否则转至步骤109；

步骤108：在交流模数转换设备(1)的IRIG-B时间同步光信号输入口(13)处断开与第一光纤(8)的连接，交流模数转换设备(1)的人机接口(15)显示的时间同步状态异常，标记人工数据记录的记录序号(R)为“R＝1”；

步骤109：设备设置及检测准备工作完毕；

步骤201：在可控时标频率源(4)的人机接口(45)，检查时钟走时正常，启动频率脉冲信号输出口(47)输出频率f为“f”的1PPF脉冲信号，显示频率脉冲信号输出口(47)输出的1PPF信号的频率值为“f＝f”且显示1PPF脉冲信号周期(Δt_f)为“Δt_f＝1/f”，启动“MP监视功能”，置频率脉冲锁定信号输入口(48)输入的MP的上升沿时刻时间值(T_LK)的显示值为“T_LK＝[00:00:00.000.000]”，置循环计数器K的显示值为“K＝0”；

步骤202：在示波器(3)，检查第二通道输入口(32)、第四通道输入口(34)、第五通道输入口(35)、第六通道输入口(36)的信号输入正常，检查第六通道输入口(36)输入信号为持续低电平信号，检查第五通道输入口(35)输入的1PPF信号的频率为“f”，检查第四通道输入口(34)输入的1PPS信号上升沿均与第五通道输入口(35)输入的1PPF脉冲信号上升沿处于同一时刻；

步骤203：在网络信号分析仪(5)的人机接口(55)，检查显示的时间同步状态正常、时钟走时正确，预置启动“SVn捕获功能”，置SVn实时响应时刻的理论时间值(T_n)与交流采样秒时域起始时刻(t)的时间值(T)的理论时间差(ΔT_n)的显示值为“ΔT_n＝0”，置N的显示值为“N＝0”，置C的显示值为“C＝0”，置标记脉冲信号输出口(53)输出的MP上升沿时刻的时间值(T_MP)的显示值为“T_MP＝[00:00:00.000.000]”，置标记脉冲信号输出口(53)输出的MP上升沿时刻滞后于SVn结束时刻的估算时间差值(δ)的显示值为“δ＝0”，启动“SVn捕获功能”；

步骤204：网络信号分析仪(5)判断出电信号通信输入口(52)实时输入的SV信号为SVn则由标记脉冲信号输出口(53)发出标记脉冲信号MP并停止“SVn捕获功能”，可控时标频率源(4)由频率脉冲锁定信号输入口(48)输入的MP信号上升沿触发频率脉冲信号输出口(47)输出持续高电平信号并停止“MP监视功能”，示波器(3)由第六通道输入口(36)输入的MP信号上升沿锁定显示记录域；

步骤205：在网络信号分析仪(5)的人机接口(55)，显示被捕获的SVn的帧序号信息值N为“N＝n”和迟延时间信息值C为“C＝Δt_AD”，显示由标记脉冲信号输出口(53)输出的MP上升沿时刻的时间值T_MP为“T_MP＝[HH:MM:SS.xxx.zzz]”，显示由SVn输入结束时刻至MP上升沿输出时刻的估算时间差δ约为“δ≈Δt_RN”，显示SVn实时响应时刻时间值T_n与交流采样秒时域起始时刻时间值T的理论时间差ΔT_n为“ΔT_n＝C﹢n·Δt_sf”；

步骤206：在可控时标频率源(4)的人机接口(45)，显示由频率脉冲锁定信号输入口(48)输入的MP上升沿拉升频率脉冲信号输出口(47)输出持续高电平信号时刻的时间值T_LK为“T_LK＝[HH:MM:SS.xxx.yyy]”，可知“T_LK＝[HH:MM:SS.xxx.yyy]”和“T_MP＝[HH:MM:SS.xxx.zzz]”的整秒时刻的时间值(T_C)为“T_C＝[HH:MM:SS]”，显示由MP上升沿锁定的数循环计数器K的计数值为“K＝k”，并显示由“K＝k”的1PPF脉冲信号{1PPF(K＝k)}的上升沿与相同K计数周期的“K＝0”的1PPF脉冲信号{1PPF(K＝0)}的上升沿的计算时间差(Δt_k)为“Δt_k＝k·Δt_f”；

步骤207：在示波器(3)被锁定的显示记录域，可通过标识出第六通道输入口(36)输入的MP信号上升沿时刻(t_p)辨识出第五通道输入口(35)输入的信号由“f”频率的1PPF信号跳变为持续高电平信号输出的时刻(t_q)再标识出超前t_q的1PPF(K＝k)脉冲信号的上升沿时刻(t_k)，由t_p和“δ≈Δt_RN”可在第二通道输入口(32)输入的信号波形中辨识出MP指向的SV为SVn并标识出SVn的实际结束时刻(t_n)从而可得到t_n与t_k的时间差(δ_kn)为“δ_kn＝t_n﹣t_k”，由Δt_k和δ_kn可得t_n至t_k所在的秒时域的首出1PPF(K＝0)脉冲信号上升沿的时间差(Δt’_n)为“Δt’_n＝Δt_k﹢δ_kn”；

步骤208：由“ΔT_n＝T_n﹣T”以及SVn相应交流采样所在的秒时域起始时刻t与测得的SVn实际结束时刻t_n的实际时间差(Δt_n)应为“Δt_n＝t_n﹣t”以及K在每个秒时域循环计数，若“Δt’_n≈ΔT_n”则“Δt_n＝Δt’_n”且“T＝T_C＝[HH:MM:SS]”，若“Δt’_n﹢1sec≈ΔT_n”则“Δt_n＝Δt’_n﹢1sec”且“T＝T_C﹣1sec＝[HH:MM:(SS-1)]”；

步骤209：若忽略第一光电转换器(6)的光电信号转换迟延时间(Δt_LE)、第二光电转换器(7)的电光信号转换迟延时间(Δt_EL)和1PPF信号频率相对标称标准信号的频差(Δf)，则可测算得交流模数转换设备(1)在时间同步采样模式或时间失步采样模式下的SVn实时响应时刻t_n与SVn理论输出时刻T_n的时间偏差(Δt)为“Δt≈Δt_n﹣ΔT_n＝Δt_n﹣(C﹢n·Δt_sf)”；

步骤210：若不检测T_E则转至步骤215，否则转至步骤211；

步骤211：在人工数据记录序号“R”处，记录“Δt_(R)＝Δt”和“T_(R)＝T”；

步骤212：若“R≥2”，则转至步骤214，否则至步骤213；

步骤213：标记准备再次人工数据记录的序号为“R＝R﹢1”，在示波器(3)解除显示记录域的锁定并恢复监视第二通道输入口(32)、第四通道输入口(34)、第五通道输入口(35)、第六通道输入口(36)的输入信号，在示波器(3)再次预置将由第六通道输入口(36)输入的MP信号上升沿锁定显示记录域，转至步骤201；

步骤214：由人工记录的”Δt₍₁₎,T₍₁₎”和”Δt₍₂₎,T₍₂₎”测算数据，可得到交流模数转换设备(1)由时间同步采样模式切换为时间失步采样模式后SVn实时响应与理想交流采样频率sf的差拍周期T_E约为“T_E≈Δt_sf÷[(Δt₍₂₎﹣Δt₍₁₎)÷(T₍₂₎﹣T₍₁₎)]”；

步骤215：检测完毕。

本发明检测方法，是基于“另案授权一”得到的模数设备的模数转换迟延特性以及“另案授权二”的时间同步信号和时间同步频率信号参量，实现的交流模数转换设备在时间同步及其切换至时间失步工作模式的交流采样值信号时域响应特性测算，可用于评估交流模数转换设备的交流采样时刻正确性和交流采样频率稳定性。相较于目前相关技术标准一般要求“SV报文发布离散分布范围”的表述，采用测试设备与时间信号同步并由网络端口监测SV报文的方式，且通过测试设备CPU捕获通信应用层SV帧再由内部定时器标记捕获时间来估算端口SV报文响应时刻的间接检验方法，本发明通过采用可知且连续的物理时间域，直接关联了时间参量和交流量对象采样行为的信号实时响应，使得SV信号及其报文信息的整体实时响应与稳定性测算的原点明确，具有物理可展示特点、符合量值传递的原则要求，更利于支撑交流采样数据共享技术应用及其标准化发展。

附图说明

图1是本发明基于交流模数转换响应的采样值信号时域特性检测方法使用到的设备连接示意图；

图2是本发明基于交流模数转换响应的采样值信号时域特性检测方法中回路设备设置及检测准备步骤示意图；

图3是本发明的波形时序示意图；

图4是本发明基于交流模数转换响应的采样值信号时域特性检测方法的检测步骤示意图。

图中：1—交流模数转换设备(AD)，2—标准交流信号源(SACS)，3—示波器(OSC)，4—可控时标频率源(TFM)，5—网络信号分析仪(NSA)，6—第一光电转换器(LE)，7—第二光电转换器(EL)，8—第一光纤(FIB1)，9—第二光纤(FIB2)，11—AD的交流信号输入口(AI)，12—AD的光信号通信输出口(LTX)，13—AD的IRIG-B时间同步光信号输入口(CLK)，15—AD的人机接口(HMI)，21—SACS的交流信号输出口(AO)，32—OSC的第二通道输入口(CH2)，34—OSC的第四通道输入口(CH4)，35—OSC的第五通道输入口(CH5)，36—OSC的第六通道输入口(CH6)，41—TFM的卫星信号输入口(ANT)，42—TFM的IRIG-B时间同步电信号输出口(SYN)，45—TFM的人机接口(HMI)，46—TFM的秒脉冲时间同步信号输出口(PPS)，47—TFM的频率脉冲信号输出口(FRQ)，48—TFM的频率脉冲锁定信号输入口(PLK)，52—NSA的电信号通信输入口(RXN)，53—NSA标记指定RXN接收的某SV信号的标记脉冲信号输出口(PRXN)，54—NSA的IRIG-B时间同步电信号输入口(TIM)，55—NSA的人机接口(HMI)，61—LE的光信号通信输入口(RXL)，62—LE的电信号通信输出口(TXE)，73—EL的电信号通信输入口(RXE)，74—EL的光信号通信输出口(TXL)；

1PPS—PPS每秒钟输出一次且上升沿时刻与TFM整秒钟显示时间跳变所表述的时刻一致的界定秒时域的时间同步秒脉冲信号，HH—表示TFM和NSA显示的小时时间值，MM—表示TFM和NSA显示的分钟时间值，SS—表示TFM和NSA显示的秒时间值，xxx—表示TFM和NSA显示的某个毫秒时间值，yyy—表示TFM显示的某个毫秒时间值，zzz—表示NSA显示的某个微秒时间值；

1PPF—FRQ输出的信号脉冲，f—FRQ输出的1PPF的标称频率，Δf—1PPF信号频率相对标称标准信号的频差，Δt_f—FRQ输出的1PPF脉冲信号周期(Δt_f＝1/f)，K—TFM在秒时域记录FRQ输出脉冲信号个数的循环计数器，k—表述K的计数值{k＝[0:(f-1)]}，1PPF(K＝k)—表述在秒时域K计数值为k的1PPF，1PPF(K＝0)—表述某秒时域k为0值的首个1PPF且其上升沿与1PPS上升沿的时刻一致；

sf—表述在AD设置或标称的对交流信号的理想采样频率或秒时域采样次数，Δt_sf—表述NSA由SV判断出的AD对交流信号的理论采样周期(Δt_sf＝1/sf)，SV—SV信号波形段，n—表述秒时域AD第某次采样转换的SV中相应描述的帧序号信息值{n＝[0:(sf-1)]}，N—表述SV中携带帧序号的编码波形段及其信息，C—表述SV中携带迟延时间的编码波形段及其信息，X—表述SV中携带交流瞬时测量量的编码波形段及其信息，SVn—表述AD在某秒时域第n次采样转换对应的SV帧的N值为n的SV，MP—由PRXN输出用于标记SVn的标记脉冲信号；

Δt'_AD—表述AD采样某时刻AI交流信号至LTX输出相应SV光信号的AD转换迟延时间，Δt_LE—表述SV光信号经LE的RXL输入至TXE输出为SV电信号的光电转换迟延时间，Δt_EL—表述IRIG-B时间同步电信号经EL的RXE输入至TXL输出为IRIG-B时间同步光信号的电光转换迟延时间，Δt_AD—“另案授权一”得到的可由SV的编码C传输的表述AD从采样交流信号转换为SV光信号再经LE光电转换为SV电信号的模数转换迟延时间的修正测算值(C＝Δt_AD＝Δt'_AD+Δt_LE≈Δt'_AD)，Δt_RN—“另案授权一”得到的NSA由RXN输入的SVn结束时刻至PRXN输出的MP上升沿时刻的端口信号响应时差测量值；

t—可在OSC时间域标识的用于标定SVn相应交流采样所在的秒时域起始时刻的1PPS上升沿时刻，T—t的时间值(T＝[HH:MM:SS.000.000])，t_k—OSC时间域标识的1PPF(K＝k)的上升沿时刻，Δt_k—可在OSC时间域验证的TFM当前K计数周期的1PPF(K＝k)上升沿与1PPF(K＝0)上升沿的计算时间差(Δt_k＝k·Δt_f)，t_n—OSC时间域标识的t起始秒时域理论上AD第n次采样的SVn实时响应输出的实际结束时刻，T_n—t_n的理论时间值(T_n＝T+C+n·Δt_sf)，t_p—OSC时间域标识的MP上升沿时刻，T_MP—NSA显示的t_p的时间值{T_MP＝[HH:MM:SS.xxx.zzz]}，δ—NSA显示的表述由SVn输入结束时刻至MP上升沿输出时刻的估算时间差(δ≈Δt_RN)，t_q—OSC时间域标识的FRQ输出信号由PLK输入的MP上升沿拉升并锁定为持续高电平信号的时刻，T_LK—TFM显示的t_q的时间值{T_LK＝[HH:MM:SS.xxx.yyy]}，T_C—T_MP和T_LK的整秒时刻时间值{T_C＝[HH:MM:SS]}，δ_kn—OSC时间域识别的t_n与t_k的时间差(δ_kn＝t_n-t_k)；

ΔT_n—理论上SVn响应时间值T_n相对T的时间差(ΔT_n＝T_n–T＝C+n·Δt_sf)，Δt’_n—t_n与t_k所在的秒时域的首出1PPF(K＝0)脉冲信号上升沿的时间差(Δt’_n＝Δt_k+δ_kn)，Δt_n—可根据Δt’_n与ΔT_n的关系得到的并可在OSC时间域辨识的t与t_n的实际时间差(Δt_n＝t_n–t，若“Δt’_n≈ΔT_n”则“Δt_n＝Δt’_n”，若“Δt’_n+1sec≈ΔT_n”则“Δt_n＝Δt’_n+1sec”)；

Δt—表述在AD在时间同步采样模式下测算的SVn实时响应时刻与SVn理论输出时刻的时间偏差(Δt≈Δt_n-ΔT_n)，R—表述第某次测算作业的人工数据记录序号(R＝1,2…)，Δt_(R)—表述AD由时间同步采样模式切换为时间失步采样模式后第R次测算并记录的SVn实时响应时刻与SVn理论输出时刻的时间偏差(Δt_(R)＝Δt)，T_(R)—第R次人工记录的与Δt_(R)值数据相应的T值数据(T_(R)＝T)，T_E—可通过AD由时间同步采样模式切换为时间失步采样模式后的连续2次测算并记录的Δt_(R)和T_(R)数据得到的SVn实时响应相对于sf的差拍周期{T_E≈Δt_sf÷[(Δt₍₂₎－Δt₍₁₎)÷(T₍₂₎－T₍₁₎)]}；

图中主要设备的作用如下：

AD，被检测设备，可将交流电压或电流模拟量输入信号转换为SV光信号输出；

SACS，交流信号标准器具，可发出检测AD所需的模拟量标准交流电压或电流信号；

OSC，信号波形展示设备，可根据触发信号MP锁屏显示并记录所设时间域的信号时序；

TFM，“另案授权二”应用到的可溯源标定的可控时标频率源器具，可通过与卫星电文信号同步或自守时发出包括1PPS、IRIG-B编码的时间同步信号，可发出可调、连续且与1PPS相位同步的脉冲频率信号1PPF并可由内部计数器K按1PPS上升沿起始循环计数每秒域内发出的脉冲个数k，可由PLK输入的MP信号上升沿锁定FRQ输出状态为高电平并锁定K的k值，且可由人机接口显示T_LK、k和Δt_k；

NSA，网络信号捕获分析器具，内部时钟可同步于外部输入的时间同步信号，可指定捕获RXN输入的SVn并显示SVn携带的信息，可由PRXN实时输出MP指向捕获的SVn，并由人机接口显示MP上升沿时刻时间T_MP以及SVn结束时刻至MP上升沿时刻的迟延δ；

LE，用于SV光信号至电信号转换，其光/电转换功能为RXL输入至TXE输出；

EL，用于IRIG-B时间同步电信号至光信号转换，其电/光转换功能为RXE输入至TXL输出；

FIB1、FIB2，用于光信号通信输出与输入端口之间的连接。

具体实施方式

下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本申请是基于“另案授权一”的模数设备检测回路及其测算得到的模数转换迟延结果，通过采用“可控时标频率源”替换“采样值数模转换器”再构检测回路，以“另案授权二”的“可控时标频率源”的时间同步信号和时间同步频率信号为参量，给出的基于交流模数转换响应的采样值信号时域特性检测方法。

本发明提供的一种基于交流模数转换响应的采样值信号时域特性检测方法中，检测步骤与方法如下：

1、检测回路设备及端口连接方式

见图1，SACS的AO连接至AD的AI，AD的LTX经FIB2连接至LE的RXL，LE的TXE连接至NSA的RXN和OSC的CH2，NSA的PRXN连接至TFM的PLK和OSC的CH6，TFM的PPS连接至OSC的CH4，TFM的FRQ连接至OSC的CH5，TFM的SYN连接至NSA的TIM和EL的RXE，EL的TXL经FIB1连接至AD的CLK。

2、检测回路检测AD采样值信号Δt、T_E的准备

结合图1、2，测算AD在时间同步采样模式下SVn实时响应时刻与SVn理论输出时刻的时间偏差Δt，以及测算AD由时间同步采样模式切换为时间失步采样模式后的SVn实时响应与理想采样频率sf的差拍周期T_E，检测回路的设备设置与检测准备步骤如下：

步骤101：在AD的HMI，设置采样AI输入交流信号的理想采样频率sf，设置由AD的LTX发送的SV的迟延时间信息值C为已知的模数转换迟延时间的修正测算值Δt_AD，启动AD交流信号采样转换，AD的交流采样状态显示异常和时间同步状态显示异常；

步骤102：启动SACS的AO发出交流信号，检查AD的HMI的交流采样状态显示正常；

步骤103：在TFM的HMI，设置TFM为自守时工作模式，设置将由FRQ输出的1PPF脉冲信号的标称频率f，设置“MP监视功能”为由PLK输入标记SVn的标记脉冲信号MP的上升沿触发FRQ输出持续高电平信号并显示MP上升沿时刻的时间值T_LK且锁定显示循环计数器K的计数值k，启动PPS和SYN端口发送时间同步信号；

步骤104：AD的HMI的时间同步状态显示正常、交流采样状态显示正常；

步骤105：在OSC，设置监视第二通道输入口CH2、第四通道输入口CH4、第五通道输入口CH5、第六通道输入口CH6的输入信号，设置显示记录域并由CH6输入的MP信号的上升沿锁定；

步骤106：在NSA的HMI，设置内部时钟与TIM时间同步并显示时间同步状态正常，检查由RXN连续接收的SV的帧信息的N值为0至(sf-1)连续并循环且C值均为Δt_AD，显示RXN接收的SV的AD对交流信号的理想采样频率sf为“sf＝sf”、理论采样周期Δt_sf为“Δt_sf＝1/sf”，设置“SVn捕获功能”为若RXN收到了对应秒时域AD第n次采样的N值为n值的SV则由PRXN发出MP并显示MP上升沿时刻的时间值T_MP且显示由SVn输入结束时刻至MP上升沿输出时刻的估算时间差δ；

步骤107：若检测SVn实时响应相对于sf的差拍周期T_E，则至步骤108，否则转至步骤109；

步骤108：在AD的CLK处断开与FIB1的连接，AD的HMI显示AD的时间同步状态显示异常，标记表述人工数据记录的序号R为“R＝1”；

步骤109：设备设置及检测准备工作完毕；

3、AD采样值信号的Δt、T_E检测

结合图1、3、4，令TFM的1PPS、1PPF、IRIG-B信号之间时间同步偏差为0且1PPF信号频率相对标称标准信号的频差Δf为0，测算AD在时间同步采样模式下SVn实时响应时刻与SVn理论输出时刻的时间偏差Δt，或者测算AD由时间同步采样模式切换为时间失步采样模式后的SVn实时响应与理想交流采样频率sf的差拍周期T_E，可经过以下步骤测算出：

步骤201：在TFM的HMI，检查时钟走时正常，启动FRQ输出标称频率f的1PPF信号，显示FRQ输出的1PPF信号的频率值为“f”且显示1PPF脉冲信号周期Δt_f为“Δt_f＝1/f”，启动“MP监视功能”，清除原显示的PLK输入的MP的上升沿时刻时间值T_LK的数值和循环计数器K的计数值；

步骤202：在OSC，检查输入通道CH2、CH4、CH5、CH6的信号输入正常，检查CH6输入信号为持续低电平信号，检查CH5输入的1PPF的频率为f且CH4的1PPS信号上升沿时刻在CH5也有1PPF的某个脉冲信号为上升沿；

步骤203：在NSA的HMI，检查时间同步状态正常、时钟走时正确，准备启动“SVn捕获功能”，清除理论上SVn实时响应时刻时间值T_n与秒时域交流采样起始时刻时间值T的时间差ΔT_n的显示值，清除SV帧信息的N、C的显示值，清除PRXN输出MP上升沿时刻的时间值T_MP的显示值，清除MP上升沿时刻滞后于SVn结束时刻的估算时间差值δ的显示值，启动“SVn捕获功能”；

步骤204：NSA判断出由RXN实时输入的SV为SVn，NSA由PRXN发出标记脉冲信号MP并停止“SVn捕获功能”，TFM由PLK输入的MP信号上升沿触发FRQ输出持续高电平信号并停止“MP监视功能”，OSC由CH6输入的MP信号上升沿锁定显示记录域；

步骤205：在NSA的HMI，显示被捕获的SVn的帧序号信息值N为“N＝n”和迟延时间信息值C为“C＝Δt_AD”，显示由PRXN输出的MP上升沿时刻的时间值T_MP为“T_MP＝[HH:MM:SS.xxx.zzz]”，显示由SVn输入结束时刻至MP上升沿输出时刻的估算时间差δ约为“δ≈Δt_RN”，显示理论上SVn实时响应时刻时间值T_n与秒时域交流采样起始时刻时间值T的时间差ΔT_n为“ΔT_n＝C﹢n·Δt_sf”；

步骤206：在TFM的HMI，显示由PLK输入的MP上升沿触发FRQ高电平信号输出时刻的时间值T_LK为“T_LK＝[HH:MM:SS.xxx.yyy]”并可知T_LK的整秒时刻的时间值T_C为“T_C＝[HH:MM:SS]”，显示由MP上升沿锁定的秒时域FRQ输出脉冲信号个数循环计数器K的计数值为“K＝k”，并显示“K＝k”指向的1PPF(K＝k)上升沿与相同K计数周期的1PPF(K＝0)上升沿的计算时间差Δt_k为“Δt_k＝k·Δt_f”；

步骤207：在OSC被锁定的显示记录域，可由CH6标识出的MP信号上升沿时刻t_p辨识出CH5输入的f频率1PPF信号跳变为持续高电平输出的时刻t_q再标识出超前t_q的1PPF(K＝k)的上升沿时刻t_k，由t_p和“δ≈Δt_RN”可在CH2辨识出MP指向的SV波形段为SVn并标识出SVn的实际结束时刻t_n从而可得SVn结束时刻与1PPF(K＝k)上升沿时刻的时间差δ_kn为“δ_kn＝t_n﹣t_k”，由Δt_k和δ_kn可得t_n与t_k所在秒时域的1PPF(K＝0)上升沿的时间差Δt’_n为“Δt’_n＝Δt_k﹢δ_kn”；

步骤208：由“ΔT_n＝T_n﹣T”和SVn相应的第n次采样所在秒时域起始时刻t与测得的SVn实际结束时刻t_n的实际时间差Δt_n应为“Δt_n＝t_n﹣t”以及K在每个秒时域循环计数，若“Δt’_n≈ΔT_n”则“Δt_n＝Δt’_n”且“T＝T_C＝[HH:MM:SS]”，若“Δt’_n﹢1sec≈ΔT_n”则“Δt_n＝Δt’_n﹢1sec”且“T＝T_C﹣1sec＝[HH:MM:(SS-1)]”；

步骤209：若忽略LE光电信号转换迟延时间Δt_LE、EL电光信号转换迟延时间Δt_EL和1PPF信号频率相对标称标准信号的频差Δf，则可测算得AD在时间同步采样模式或时间失步采样模式下的SVn实时响应时刻与SVn理论输出时刻的时间偏差Δt为“Δt≈Δt_n﹣ΔT_n＝Δt_n﹣(C﹢n·Δt_sf)”；

步骤210：若不检测SVn实时响应相对于sf的差拍周期T_E则转至步骤215；

步骤211：在人工数据记录序号R处，记录“Δt_(R)＝Δt”和“T_(R)＝T”；

步骤212：若“R≥2”，则转至步骤214，否则至步骤213；

步骤213：标记准备再次人工数据记录的序号为“R＝R﹢1”，在OSC解除显示记录域的锁定并恢复监视CH2、CH4、CH5、CH6输入通道信号，在OSC再次预置将由CH6输入的MP信号上升沿锁定显示记录域，转至步骤201；

步骤214：由人工记录的”Δt₍₁₎,T₍₁₎”和”Δt₍₂₎,T₍₂₎”测算数据，可得到AD由时间同步采样模式切换为时间失步采样模式后SVn实时响应与理想交流采样频率sf的差拍周期T_E约为“T_E≈Δt_sf÷[(Δt₍₂₎﹣Δt₍₁₎)÷(T₍₂₎﹣T₍₁₎)]”；

步骤215：检测完毕。

本发明得到的Δt、T_E，基于“另案授权一”得到的模数设备的模数转换迟延特性，并采用“另案授权二”的时间同步信号和时间同步频率信号为参量，通过分别测算模数设备在时间同步采样、时间失步采样模式下的秒时域某节拍n的交流信号采样的相应SVn实时响应，可得到模数设备交流采样序列N的SV信号时域响应特性，从而可用于评估模数设备交流采样正确性和稳定性。相较目前相关技术标准一般要求“SV报文发布离散分布范围”的表述，而采用测试设备与时间信号同步并由网络端口监测SV报文的方式，且通过测试设备CPU捕获通信应用层SV帧再由内部定时器标记捕获时间来估算端口SV报文响应时刻的间接检验方法；本发明通过采用可知且连续的物理时间域，直接关联了时间参量和交流量对象采样行为的信号实时响应，使得SV信号及其报文信息的整体实时响应与稳定性测算的原点明确，具有更强的物理可展示性和可溯源性，更利于支撑交流采样数据共享技术应用及其标准化发展。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何属于本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (1)

1.一种基于交流模数转换响应的采样值信号时域特性检测方法，其特征在于：用到交流模数转换设备(1)、标准交流信号源(2)、示波器(3)、可控时标频率源(4)、网络信号分析仪(5)、第一光电转换器(6)、第二光电转换器(7)、第一光纤(8)、第二光纤(9)，标准交流信号源(2)的交流信号输出口(21)连接至交流模数转换设备(1)的交流信号输入口(11)，交流模数转换设备(1)的光信号通信输出口(12)经第二光纤(9)连接至第一光电转换器(6)的光信号通信输入口(61)，第一光电转换器(6)的电信号通信输出口(62)连接至网络信号分析仪(5)的电信号通信输入口(52)和示波器(3)的第二通道输入口(32)，网络信号分析仪(5)的标记脉冲信号输出口(53)连接至可控时标频率源(4)的频率脉冲锁定信号输入口(48)和示波器(3)的第六通道输入口(36)，可控时标频率源(4)的秒脉冲时间同步信号输出口(46)连接至示波器(3)的第四通道输入口(34)，可控时标频率源(4)的频率脉冲信号输出口(47)连接至示波器(3)的第五通道输入口(35)，可控时标频率源(4)的IRIG-B时间同步电信号输出口(42)连接至网络信号分析仪(5)的IRIG-B时间同步电信号输入口(54)和第二光电转换器(7)的电信号通信输入口(73)，第二光电转换器(7)的光信号通信输出口(74)经第一光纤(8)连接至交流模数转换设备(1)的IRIG-B时间同步光信号输入口(13)；

所测试的交流模数转换设备在时间同步采样模式下的秒时域第某次采样的采样值信号实时响应时刻与理论输出时刻的时间偏差Δt，及所测试的交流模数转换设备由时间同步采样模式切换为时间失步采样模式后的秒时域第某次采样的采样值信号实时响应时刻与理想采样频率的差拍周期T_E，经过以下步骤检出：

步骤101：在交流模数转换设备(1)的人机接口(15)，设置交流模数转换设备(1)的交流信号输入口(11)的理想采样频率为“sf”，设置由交流模数转换设备(1)的光信号通信输出口(12)发送的SV的迟延时间信息值C为已知的模数转换迟延时间的修正测算值Δt_AD，启动交流模数转换设备(1)对交流信号采样转换，显示交流采样状态异常和时间同步状态异常；

步骤102：启动标准交流信号源(2)的交流信号输出口(21)发出交流信号，检查交流模数转换设备(1)的人机接口(15)显示的交流采样状态正常、时间同步状态异常；

步骤103：在可控时标频率源(4)的人机接口(45)，设置可控时标频率源(4)为自守时工作模式，设置将由频率脉冲信号输出口(47)输出的信号脉冲(1PPF)的标称频率为“f”，设置“MP监视功能”为由频率脉冲锁定信号输入口(48)输入的标记交流模数转换设备(1)在某秒时域第某次采样转换对应的SV帧的帧序号信息N的值为“n”的SV信号SVn的标记脉冲信号MP的上升沿来触发频率脉冲信号输出口(47)输出持续高电平信号并显示MP上升沿时刻的时间值T_LK且锁定显示循环计数器K的计数值的数值“k”，启动秒脉冲时间同步信号输出口(46)发送时间同步秒脉冲信号(1PPS)，启动IRIG-B时间同步电信号输出口(42)发送IRIG-B标准时间同步信号；

步骤104：交流模数转换设备(1)的人机接口(15)显示的时间同步状态正常、交流采样状态正常；

步骤105：在示波器(3)，设置监视第二通道输入口(32)、第四通道输入口(34)、第五通道输入口(35)、第六通道输入口(36)的输入信号，设置显示记录域并由第六通道输入口(36)输入的MP信号的上升沿锁定；

步骤106：在网络信号分析仪(5)的人机接口(55)，设置内部时钟与IRIG-B时间同步电信号输入口(54)输入的信号同步并显示时间同步状态正常，检查由电信号通信输入口(52)连续接收的SV信号的SV帧信息的N值为“n＝[0:(sf-1)”连续并循环且C值均为“C＝Δt_AD”，显示由电信号通信输入口(52)接收的SV信号判断出的交流模数转换设备(1)对交流信号的理想采样频率sf为“sf＝sf”、理论采样周期Δt_sf为“Δt_sf＝1/sf”，设置“SVn捕获功能”为若电信号通信输入口(52)收到了SVn则由标记脉冲信号输出口(53)发出MP并显示输出MP上升沿时刻的时间值T_MP且显示由电信号通信输入口(52)输入的SVn结束时刻至MP上升沿输出时刻的估算时间差δ；

步骤107：若检测到交流模数转换设备(1)由时间同步采样模式切换为时间失步采样模式后的SVn实时响应相对于sf的差拍周期T_E，则转至步骤108，否则转至步骤109；

步骤108：在交流模数转换设备(1)的IRIG-B时间同步光信号输入口(13)处断开与第一光纤(8)的连接，交流模数转换设备(1)的人机接口(15)显示的时间同步状态异常，标记人工数据记录的记录序号R为“R＝1”；

步骤109：设备设置及检测准备工作完毕；

步骤201：在可控时标频率源(4)的人机接口(45)，检查时钟走时正常，启动频率脉冲信号输出口(47)输出频率f为“f”的1PPF脉冲信号，显示频率脉冲信号输出口(47)输出的1PPF信号的频率值为“f＝f”且显示1PPF脉冲信号周期Δt_f为“Δt_f＝1/f”，启动“MP监视功能”，置频率脉冲锁定信号输入口(48)输入的MP的上升沿时刻时间值T_LK的显示值为“T_LK＝[00:00:00.000.000]”，置循环计数器K的显示值为“K＝0”；

步骤202：在示波器(3)，检查第二通道输入口(32)、第四通道输入口(34)、第五通道输入口(35)、第六通道输入口(36)的信号输入正常，检查第六通道输入口(36)输入信号为持续低电平信号，检查第五通道输入口(35)输入的1PPF信号的频率为“f”，检查第四通道输入口(34)输入的1PPS信号上升沿均与第五通道输入口(35)输入的1PPF脉冲信号上升沿处于同一时刻；

步骤203：在网络信号分析仪(5)的人机接口(55)，检查显示的时间同步状态正常、时钟走时正确，预置启动“SVn捕获功能”，置SVn实时响应时刻的理论时间值T_n与交流采样秒时域起始时刻t的时间值T的理论时间差ΔT_n的显示值为“ΔT_n＝0”，置N的显示值为“N＝0”，置C的显示值为“C＝0”，置标记脉冲信号输出口(53)输出的MP上升沿时刻的时间值T_MP的显示值为“T_MP＝[00:00:00.000.000]”，置标记脉冲信号输出口(53)输出的MP上升沿时刻滞后于SVn结束时刻的估算时间差值(δ)的显示值为“δ＝0”，启动“SVn捕获功能”；

步骤204：网络信号分析仪(5)判断出电信号通信输入口(52)实时输入的SV信号为SVn则由标记脉冲信号输出口(53)发出标记脉冲信号MP并停止“SVn捕获功能”，可控时标频率源(4)由频率脉冲锁定信号输入口(48)输入的MP信号上升沿触发频率脉冲信号输出口(47)输出持续高电平信号并停止“MP监视功能”，示波器(3)由第六通道输入口(36)输入的MP信号上升沿锁定显示记录域；

步骤205：在网络信号分析仪(5)的人机接口(55)，显示被捕获的SVn的帧序号信息值N为“N＝n”和迟延时间信息值C为“C＝Δt_AD”，显示由标记脉冲信号输出口(53)输出的MP上升沿时刻的时间值T_MP为“T_MP＝[HH:MM:SS.xxx.zzz]”，显示由SVn输入结束时刻至MP上升沿输出时刻的估算时间差δ约为“δ≈Δt_RN”，显示SVn实时响应时刻时间值T_n与交流采样秒时域起始时刻时间值T的理论时间差ΔT_n为“ΔT_n＝C﹢n·Δt_sf”；

步骤206：在可控时标频率源(4)的人机接口(45)，显示由频率脉冲锁定信号输入口(48)输入的MP上升沿拉升频率脉冲信号输出口(47)输出持续高电平信号时刻的时间值T_LK为“T_LK＝[HH:MM:SS.xxx.yyy]”，可知“T_LK＝[HH:MM:SS.xxx.yyy]”和“T_MP＝[HH:MM:SS.xxx.zzz]”的整秒时刻的时间值T_C为“T_C＝[HH:MM:SS]”，显示由MP上升沿锁定的数循环计数器K的计数值为“K＝k”，并显示由“K＝k”的1PPF脉冲信号{1PPF(K＝k)}的上升沿与相同K计数周期的“K＝0”的1PPF脉冲信号{1PPF(K＝0)}的上升沿的计算时间差Δt_k为“Δt_k＝k·Δt_f”；

步骤207：在示波器(3)被锁定的显示记录域，通过标识出第六通道输入口(36)输入的MP信号上升沿时刻t_p辨识出第五通道输入口(35)输入的信号由“f”频率的1PPF信号跳变为持续高电平信号输出的时刻t_q再标识出超前t_q的1PPF(K＝k)脉冲信号的上升沿时刻t_k，由t_p和“δ≈Δt_RN”在第二通道输入口(32)输入的信号波形中辨识出MP指向的SV为SVn并标识出SVn的实际结束时刻t_n从而得到t_n与t_k的时间差δ_kn为“δ_kn＝t_n﹣t_k”，由Δt_k和δ_kn得t_n至t_k所在的秒时域的首出1PPF(K＝0)脉冲信号上升沿的时间差为“Δt’_n＝Δt_k﹢δ_kn”；

步骤208：由“ΔT_n＝T_n﹣T”以及SVn相应交流采样所在的秒时域起始时刻t与测得的SVn实际结束时刻t_n的实际时间差Δt_n应为“Δt_n＝t_n﹣t”以及K在每个秒时域循环计数，若“Δt’_n≈ΔT_n”则“Δt_n＝Δt’_n”且“T＝T_C＝[HH:MM:SS]”，若“Δt’_n﹢1sec≈ΔT_n”则“Δt_n＝Δt’_n﹢1sec”且“T＝T_C﹣1sec＝[HH:MM:(SS-1)]”；

步骤209：若忽略第一光电转换器(6)的光电信号转换迟延时间Δt_LE、第二光电转换器(7)的电光信号转换迟延时间Δt_EL和1PPF信号频率相对标称标准信号的频差Δf，则测算得交流模数转换设备(1)在时间同步采样模式或时间失步采样模式下的SVn实时响应时刻t_n与SVn理论输出时刻T_n的时间偏差(Δt)为“Δt≈Δt_n﹣ΔT_n＝Δt_n﹣(C﹢n·Δt_sf)”；

步骤210：若不检测T_E则转至步骤215，否则转至步骤211；

步骤211：在人工数据记录序号“R”处，记录“Δt_(R)＝Δt”和“T_(R)＝T”；

步骤212：若“R≥2”，则转至步骤214，否则至步骤213；

步骤213：标记准备再次人工数据记录的序号为“R＝R﹢1”，在示波器(3)解除显示记录域的锁定并恢复监视第二通道输入口(32)、第四通道输入口(34)、第五通道输入口(35)、第六通道输入口(36)的输入信号，在示波器(3)再次预置将由第六通道输入口(36)输入的MP信号上升沿锁定显示记录域，转至步骤201；

步骤214：由人工记录的”Δt₍₁₎,T₍₁₎”和”Δt₍₂₎,T₍₂₎”测算数据，得到交流模数转换设备(1)由时间同步采样模式切换为时间失步采样模式后SVn实时响应与理想交流采样频率sf的差拍周期T_E约为“T_E≈Δt_sf÷[(Δt₍₂₎﹣Δt₍₁₎)÷(T₍₂₎﹣T₍₁₎)]”；

步骤215：检测完毕。

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