CN111130681B - 一种噪声传递特性确定方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种噪声传递特性确定方法和装置，所述方法包括：获取被测设备的输入漂移的第一时间偏差TDEV坐标数据；以及所述被测设备的输出漂移噪声的第二TDEV坐标数据；获取所述被测设备的截止频率；确定所述第一TDEV坐标数据和所述第二TDEV坐标数据中相同横坐标对应的纵坐标的比值中的最大比值；并根据所述最大比值确定所述被测设备的最大带内增益；根据所述最大带内增益和所述截止频率确定所述被测设备的噪声传递特性是否符合预设标准。该方法能够全面、高效地测试被测设备的噪声传递特性。

Description

一种噪声传递特性确定方法和装置
技术领域
本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种噪声传递特性确定方法和装置。
背景技术
噪声传递特性是传送网承载网元的时钟同步关键特性之一。ITU-T G.813、G.8262中有两种建议选项，其中选项1适用于国内传送网的SEC(SDH Equipment Clock)和EEC(synchronous Ethernet Equipment Clock)等两类承载网元时钟。这两类网元时钟的噪声传递特性要求是一致的，即：对于输入端的信号，网元时钟的表现类似一个低通滤波器，其截止频率在1Hz至10Hz之间，通带内相位增益不应大于0.2dB(2.3％)。为满足5G网络的高精度时钟需求，ITU-T G.8262.1进一步将eEEC(enhanced synchronous Ethernet EquipmentClock)的截止频率限定在1Hz至3Hz之间。
如何准确、方便评估噪声传递特性一直以来都是测试方面的难题。
常用的测试方法是选频测试法。该方法的原理是选择一系列频点，比较在这些频点上被测设备的时钟输出端的与输入端噪声TIE(Time interval error)曲线幅值比，以此评估被测设备的噪声传递特性。在不同频点上输入噪声TIE的幅值，由被测设备在时钟输入口上的ITU-T G.813中的Table 10和Figure 7共同描述的噪声容限来决定。
选频测试法，实质是一系列频点的串行测试。每一频点上都需测试两次并计算，多个频点需要多次重复测试与计算，人工操作极为繁琐。
所选频点有限，仅能反映有限频点上的网元时钟噪声传递特性，与最大增益。若增加频点，则又影响测试效率。
对于某一单频，测试周期数有限，会引入测量误差，若增加每个频点的测试周期数，会增加测试时间与计算量，从而影响测试效率。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种噪声传递特性确定方法和装置，能够全面、高效地测试被测设备的噪声传递特性。
为解决上述技术问题，本申请的技术方案是这样实现的：
在一个实施例中，提供了一种噪声传递特性确定方法，所述方法包括：
获取被测设备的输入漂移的第一时间偏差TDEV坐标数据；
获取所述被测设备的输出漂移噪声的第二TDEV坐标数据；其中，TDEV坐标的横坐标表示积分时间，纵坐标表示TDEV；
获取所述被测设备的截止频率；
确定所述第一TDEV坐标数据和所述第二TDEV坐标数据中相同横坐标对应的纵坐标的比值中的最大比值；并根据所述最大比值确定所述被测设备的最大带内增益；
根据所述最大带内增益和所述截止频率确定所述被测设备的噪声传递特性是否符合预设标准。
在另一个实施例中，提供了一种噪声传递特性确定装置，所述装置包括：第一获取单元、第二获取单元、第一确定单元和第二确定单元；
所述第一获取单元，用于获取被测设备的输入漂移的第一TDEV坐标数据；获取所述被测设备的输出漂移噪声的第二TDEV坐标数据；其中，TDEV坐标的横坐标表示积分时间，纵坐标表示为TDEV；
所述第二获取单元，用于获取所述被测设备的截止频率；
所述第一确定单元，用于确定所述第一获取单元获取的所述第一TDEV坐标数据和所述第二TDEV坐标数据中相同横坐标对应的纵坐标的比值中的最大比值；并根据所述最大比值确定所述被测设备的最大带内增益；
所述第二确定单元，用于根据所述第一确定单元确定的最大带内增益和所述第二获取单元获取的截止频率确定所述被测设备的噪声传递特性是否符合预设标准。
在另一个实施例中，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如所述噪声传递特性确定方法的步骤。
在另一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现所述噪声传递特性确定方法的步骤。
由上面的技术方案可见，上述实施例中通过被测设备的噪声输入与输出的TDEV坐标数据，来确定被测设备的最大带内增益值和截止频率，并根据所述最大带内增益值和截止频率确定所述被测设备的噪声传递特性是否符合预设标准。该方案能够全面、高效地测试被测设备的噪声传递特性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例中噪声传递特性确定流程示意图；
图2为噪声传递特性测试校准连接示意图；
图3为本申请实施例中输入噪声的TDEV曲线示意图；
图4为噪声传递特性测试实际连接示意图；
图5为本申请实施例中输出噪声的TDEV曲线示意图；
图6为噪声传递特性分析示意图。；
图7为本申请实施例中应用于上述技术的装置结构示意图；
图8为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
下面以具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。下面几个具体实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
本申请实施例中提供一种噪声传递特性确定方法，通过被测设备的噪声输入与输出的时间偏差(Time Deviation，TDEV)坐标数据，来确定被测设备的最大带内增益值和截止频率，并根据所述最大带内增益值和截止频率确定所述被测设备的噪声传递特性是否符合预设标准。该方案能够全面、高效地测试被测设备的噪声传递特性。
下面结合附图，详细说明本申请实施例中实现噪声传递特性确定过程。
本申请实施例中实现噪声传递特性确定的装置可以为具有计算处理能力的设备，如一台PC等，下文为了描述方便可以简称为测试装置。
参见图1，图1为本申请实施例中噪声传递特性确定流程示意图。具体步骤为：
步骤101，获取被测设备的输入漂移的第一TDEV坐标数据。
本步骤中获取被测设备的输入漂移的第一TDEV坐标数据的方式可以为：
获取本地已存储的被测设备对应的输入漂移的第一TDEV坐标数据；
或，通过现场测试获取被测设备的输入漂移的第一TDEV坐标数据，具体测试过程如下，但不限于下述方式：
测试校准，测试连接如图2所示，图2为噪声传递特性测试校准连接示意图。
图2中漂移分析仪使用基本频率源的时钟输出作为外参考，并在其时钟输出方向叠加特定的噪声，该噪声应符合G.813输入噪声容限选项1的TDEV模板，
相应的，通过漂移测试仪测试在外定时或同步以太接口实际收到的时钟信号的漂移产生，测试时间至少12000秒，抽样频率不小于50赫兹，读取漂移测试仪实际收到的时钟信号的漂移产生TDEV曲线，记录为被测设备的输入漂移的TDEV坐标数据(TDEV曲线)，进而获取TDEV坐标数据。
参见图3，图3为本申请实施例中输入噪声的TDEV曲线示意图。图3中的TDEV曲线由包括多个TDEV坐标的TDEV数据形成的。横坐标表示积分时间，纵坐标表示TDEV。
步骤102，获取所述被测设备的输出漂移噪声的第二TDEV坐标数据。
本步骤中获取被测设备的输出漂移的第二TDEV坐标数据的方式可以为：
获取本地已存储的被测设备对应的输出漂移的第二TDEV坐标数据；
或，通过现场测试获取被测设备的输出漂移的第二TDEV坐标数据，具体测试过程如下，但不限于下述方式：
测试连接如图4所示，图4为噪声传递特性测试实际连接示意图。被测设备在外定时或同噪声步以太接口跟踪漂移分析仪的时钟输出，同时输出给漂移分析仪，操作同校准测试时的操作，测试结果记录为被测设备的输出漂移的TDEV坐标数据(TDEV曲线)，进而获取TDEV坐标数据。
参见图5，图5为本申请实施例中输出噪声的TDEV曲线示意图。图5中的TDEV曲线由包括多个TDEV坐标的TDEV数据形成的。横坐标表示积分时间，纵坐标表示TDEV。
步骤103，获取所述测试设备的截止频率。
本步骤中获取所述测试设备的截止频率的具体实现可以但不限于如下实现方式：
将所述第一TDEV坐标数据中的纵坐标乘以第一预设值后作为第三TDEV坐标数据；
这里的第一预设值可以设置为0.707，将第一TDEV坐标数据中的纵坐标乘以0.707后作为第三TDEV坐标数据，第三TDEV坐标数据相当于功率衰减3dB后的TDEV曲线对应的TDEV坐标数据。
确定所述第二TDEV坐标数据对应的曲线与所述第三TDEV坐标数据对应的曲线的交点的横坐标对应的值τc；
计算第二预设值与τc的比值；
将所述比值确定为所述被测设备的截止频率。
这里的第二预设值可以为0.3，则截止频率fc＝0.3/τc。
在具体实现过程中，还可以将所述第一TDEV坐标数据、所述第二TDEV坐标数据和所述第三TDEV坐标数据以曲线的形式在同一坐标系中显示，即将测试所得各点坐标连接为平滑曲线，给与更直观的测试结果。
参见图6，图6为噪声传递特性分析示意图。图6中使用实线表示输出漂移噪声的第二TDEV坐标数据对应的曲线(OUTPUT)；使用线条
Figure BDA0002311196170000063
表示输入漂移噪声的第一TDEV坐标数据对应的曲线(INPUT)；使用线条
Figure BDA0002311196170000062
表示输入漂移噪声的第三TDEV坐标数据对应的曲线(-3dB-INPUT)。
图6中第二TDEV坐标数据对应的曲线(OUTPUT)，与第三TDEV坐标数据对应的曲线(-3dB-INPUT)的交点的横坐标值为τc。
步骤104，确定所述第一TDEV坐标数据和所述第二TDEV坐标数据中相同横坐标对应的纵坐标的比值中的最大比值；并根据所述最大比值确定所述被测设备的最大带内增益。
本步骤中确定所述第一TDEV坐标数据和所述第二TDEV坐标数据中相同横坐标对应的纵坐标的比值中的最大比值的具体实现可以为：
确定所述第一TDEV坐标数据和所述第二TDEV坐标数据中横坐标的值大于τc的所有坐标数据中相同横坐标对应的纵坐标的比值中的最大比值。
本步骤中根据所述最大比值确定所述被测设备的最大带内增益，包括：
计算20log(Kmax)的值确定为所述被测设备的最大带内增益；
其中，Kmax为所述最大比值。
最大增益的计算公式可以表示为如下：
Figure BDA0002311196170000071
其中的τ是大于τc的所有横坐标对应的值。
步骤105，根据所述最大带内增益和所述截止频率确定所述被测设备的噪声传递特性是否符合预设标准。
本步骤的具体实现如下：若所述最大带内增益不大于第三预设值，且所述截止频率属于预设范围，则确定所述被测设备的噪声传递特性符合预设标准；否则，确定所述被测设备的噪声传递特性不符合预设标准。
这里的第三预设值可以为0.2，预设范围可以为1-10HZ范围或1-3HZ范围，也可以根据被测设备的特点，或者科技的进步对被测设备的要求设置第三预设值和预设范围。
综上所述，本申请通过比较被测设备的噪声输入与输出TDEV函数的幅值关系来观察其功率谱关系，进而估算出被测设备的噪声传递特性，它的实质是将复合噪声输入给被测设备，通过比较被测设备输出与输入TDEV幅值来估算整体增益情况，是多个频点在整个测试周期内的并行测试。只需要两次测试与计算就可以直观的观察到网元时钟的整体噪声传递特性。因此带来的有益效果是：
简化了单个频点逐一串行测试两遍的繁琐。
在兼顾测试效率的同时，对每一个频点，都测试了12000秒。而单频测试中，单一频点测采样周期数几乎都是有限的。这减少了因采样周期数不足引起的误差。
完整的观察出被测设备的10Hz范围内对应每一个τ值的频点的噪声增益情况，同时得到被测设备对输入噪声的带内增益情况、最大增益与截止频率。
基于同样的发明构思，本申请实施例中还提供一种噪声传递特性确定装置。参见图7，图7为本申请实施例中应用于上述技术的装置结构示意图。所述装置包括：第一获取单元701、第二获取单元702、第一确定单元703和第二确定单元704；
第一获取单元701，用于获取被测设备的输入漂移的第一TDEV坐标数据；获取所述被测设备的输出漂移噪声的第二TDEV坐标数据；其中，TDEV坐标的横坐标表示积分时间，纵坐标表示为TDEV；
第二获取单元702，用于获取所述被测设备的截止频率；
第一确定单元703，用于确定第一获取单元701获取的所述第一TDEV坐标数据和所述第二TDEV坐标数据中相同横坐标对应的纵坐标的比值中的最大比值；并根据所述最大比值确定所述被测设备的最大带内增益；
第二确定单元704，用于根据第一确定单元703确定的最大带内增益和第二获取单元702获取的截止频率确定所述被测设备的噪声传递特性是否符合预设标准。
优选地，
第一确定单元703，具体用于计算20log(Kmax)的值确定为所述被测设备的最大带内增益；其中，Kmax为所述最大比值。
优选地，
第二获取单元702，具体用于将所述第一TDEV坐标数据中的纵坐标乘以第一预设值后作为第三TDEV坐标数据；确定所述第二TDEV坐标数据对应的曲线与所述第三TDEV坐标数据对应的曲线的交点的横坐标对应的值τc；计算第二预设值与τc的比值；将所述比值确定为所述被测设备的截止频率。
优选地，
第一确定单元703，具体用于确定所述第一TDEV坐标数据和所述第二TDEV坐标数据中横坐标的值大于τc的所有坐标数据中相同横坐标对应的纵坐标的比值中的最大比值。
优选地，
第二确定单元704，具体用于若所述最大带内增益不大于第三预设值，且所述截止频率属于预设范围，则确定所述被测设备的噪声传递特性符合预设标准；否则，确定所述被测设备的噪声传递特性不符合预设标准。
上述实施例的单元可以集成于一体，也可以分离部署；可以合并为一个单元，也可以进一步拆分成多个子单元。
在另一个实施例中，还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现所述噪声传递特性确定方法的步骤。
在另一个实施例中，还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被处理器执行时可实现所述噪声传递特性确定方法中的步骤。
图8为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图。如图8所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)810、通信接口(Communications Interface)820、存储器(memory)830和通信总线840，其中，处理器810，通信接口820，存储器830通过通信总线840完成相互间的通信。处理器810可以调用存储器830中的逻辑指令，以执行如下方法：
获取被测设备的输入漂移的第一时间偏差TDEV坐标数据；
获取所述被测设备的输出漂移噪声的第二TDEV坐标数据；其中，TDEV坐标的横坐标表示积分时间，纵坐标表示TDEV；
获取所述被测设备的截止频率；
确定所述第一TDEV坐标数据和所述第二TDEV坐标数据中相同横坐标对应的纵坐标的比值中的最大比值；并根据所述最大比值确定所述被测设备的最大带内增益；
根据所述最大带内增益和所述截止频率确定所述被测设备的噪声传递特性是否符合预设标准。
此外，上述的存储器830中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种噪声传递特性确定方法，其特征在于，所述方法包括：
获取被测设备的输入漂移的第一时间偏差TDEV坐标数据；
获取所述被测设备的输出漂移噪声的第二TDEV坐标数据；其中，TDEV坐标的横坐标表示积分时间，纵坐标表示TDEV；
获取所述被测设备的截止频率；
确定所述第一TDEV坐标数据和所述第二TDEV坐标数据中相同横坐标对应的纵坐标的比值中的最大比值；并根据所述最大比值确定所述被测设备的最大带内增益；
根据所述最大带内增益和所述截止频率确定所述被测设备的噪声传递特性是否符合预设标准。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述被测设备的截止频率，包括：
将所述第一TDEV坐标数据中的纵坐标乘以第一预设值后作为第三TDEV坐标数据；
确定所述第二TDEV坐标数据对应的曲线与所述第三TDEV坐标数据对应的曲线的交点的横坐标对应的值τc；
计算第二预设值与τc的比值；
将所述比值确定为所述被测设备的截止频率。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述确定所述第一TDEV坐标数据和所述第二TDEV坐标数据中相同横坐标对应的纵坐标的比值中的最大比值，包括：
确定所述第一TDEV坐标数据和所述第二TDEV坐标数据中横坐标的值大于τc的所有坐标数据中相同横坐标对应的纵坐标的比值中的最大比值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述最大比值确定所述被测设备的最大带内增益，包括：
计算20log(Kmax)的值确定为所述被测设备的最大带内增益；
其中，Kmax为所述最大比值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述最大带内增益和所述截止频率确定所述被测设备的噪声传递特性是否符合预设标准，包括：
若所述最大带内增益不大于第三预设值，且所述截止频率属于预设范围，则确定所述被测设备的噪声传递特性符合预设标准；否则，确定所述被测设备的噪声传递特性不符合预设标准。
6.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括：
将所述第一TDEV坐标数据、所述第二TDEV坐标数据和所述第三TDEV坐标数据以曲线的形式在同一坐标系中显示。
7.一种噪声传递特性确定装置，其特征在于，所述装置包括：第一获取单元、第二获取单元、第一确定单元和第二确定单元；
所述第一获取单元，用于获取被测设备的输入漂移的第一TDEV坐标数据；获取所述被测设备的输出漂移噪声的第二TDEV坐标数据；其中，TDEV坐标的横坐标表示积分时间，纵坐标表示为TDEV；
所述第二获取单元，用于获取所述被测设备的截止频率；
所述第一确定单元，用于确定所述第一获取单元获取的所述第一TDEV坐标数据和所述第二TDEV坐标数据中相同横坐标对应的纵坐标的比值中的最大比值；并根据所述最大比值确定所述被测设备的最大带内增益；
所述第二确定单元，用于根据所述第一确定单元确定的最大带内增益和所述第二获取单元获取的截止频率确定所述被测设备的噪声传递特性是否符合预设标准。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，
所述第一确定单元，具体用于计算20log(Kmax)的值确定为所述被测设备的最大带内增益；其中，Kmax为所述最大比值。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-6任一项所述的方法。
10.一种计算机可读存储介质，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1-6任一项所述的方法。
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