一、同步的概述

1、什么是同步

同時測量：操作同時發生，但無須嚴格同步；在一個系統中采集必須同時開始，嚴格同步；在多個系統中，多路采集要同時開始，嚴格同步。

2、同步測量

測量設備的開始相關性，前端設備開始后，后端設備同步啟動測量

二、同步原理

1、共享一個主時基*和開始觸發

（1）共享一個時基：消除相差，允許一個主時基下的不同采集率

（2）共享開始觸發：確保任務同步開始

2、共享采樣時鐘

（1）定時的模擬和數字測量僅在采樣時鐘新上升沿更新

（2）源自主時基的采樣時鐘或源自外部

三、多設備同步

1、同步總線

數據傳輸總線不能傳輸定時和同步信號；如果在設備間共享內部信號，必須要建立同步總線，必須連接所有板卡，使其通過同步總線線纜同步。

2、PXI提供的定時和同步特性

（1）PXI觸發總線

 8TTL，觸發，時鐘以及握手信號

（2）系統參考時鐘

10 MHz TTL，鎖相環 偏差< 1 ns

（3）星型觸發總線

 每槽1條，星型結構，等長，無傳播延遲

3、PXI定時與同步特性的益處

 （1）實現同步的測量應用

  —舉例:針對機器自動化應用，同步地實現數據采集、運動控制以及圖像采集

 （2）提高測量精度

  —舉例:在激勵-響應測試中，通過鎖相環將數字化儀的采樣時鐘鎖相至--個穩定的參考時鐘

減少測試時間

  —舉例:通過DMM與矩陣開關的握手實現多個測試點的快速.切換和測試

4、多種基于PXI的同步

1、基于信號的多機箱同步方式

在系統定時槽位插入定時專用板卡，用更高精度的板載時鐘取代背板時鐘，板載TCXO,OCXO時鐘，精度達50ppb。

2、基于時間的多系統同步

NTP (網絡時間協議)：使用時間參考(通常是一個NTP服務器)在以太網上進行時鐘同步的協議

IEEE 1588：自主的將所有的時鐘與Grandmaster時鐘進行同步補償網絡的傳輸延遲

GPS： 一個PPS信號只是每一秒輸出一個脈沖，并不包含特定的時間、日期或者是年的信息；一秒長的幀包含秒、分鐘、日以及狀態信息

基于GPS的同步系統配置一：

GPS同步到主機，主機和從機通過電纜共享時鐘和觸發（PXI6050）

基于GPS的同步系統配置二：

GPS同步到主機，通過IEEE-1588在本地和其他從機共享時間（PXI6050）

基于GPS的同步系統配置三：（PXI6050）

5、需要同步的典型應用案例

結構健康監測（SHM）

 （1）在大型結構/建筑的多個區域測量和記錄振動（應變）信號

 （2）在后續的處理需要分析數據的關聯性

 （3）10HZ帶寬的振動信號要求大約毫秒級的同步

噪聲源定位

  （1）麥克風陣列

  （2）多通達、分布式的同步采集

  （3）納秒級的同步需求和專用的定時硬件

電力網監測

  （1）跨區域監控電力質量

  （2）—在眾多分布的區域中進行采集和本地分析

  （3）數據同步精度達1-10毫秒