一種多路信號接口的切換方法、系統及矩陣切換背板與流程
2023-05-06 12:51:47 2
本發明涉及信號傳輸技術領域，尤其涉及一種多路信號接口的切換方法、系統及矩陣切換背板。
背景技術：
在信號進行傳輸的過程中，通常需要對多路信號接口的連接關係進行切換，在現有技術中，大多採用繼電器矩陣的方式進行切換。然而，採用繼電器矩陣的方式時，若接口數量少時，尚可滿足需求，但是當接口數量很大時，該種方式無法進行接口的智能化切換。
例如：當通過繼電器的方式實現1000×1000的接口切換的時候，使用超過1萬個繼電器才能實現接口之間的任意切換，這樣就會使得系統的走線太長，導致信號的完整性不好，並會引入過大的阻抗。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明實施例公開了一種多路信號接口的切換方法、系統及矩陣切換背板，解決了現有技術中接口數量較大時，採用繼電器的方式無法進行接口的智能化切換的問題。
本實施例提供的一種多路信號接口的切換方法包括：
所述方法應用於矩陣切換背板，所述矩陣切換背板與接口板卡通信連接，所述方法包括：
接收接口板卡發送的待切換的接口數據；其中所述待切換的接口數據是所述接口板卡將接收到的輸入信號轉換成數位訊號，確定各路數位訊號佔用的接口位置並將各路數位訊號及各路數位訊號佔用的接口位置信息進行打包後生成的，所述接收到的輸入信號包括至少一路輸入信號；
對所述待切換的接口數據進行解壓縮，獲得所述待切換的接口數據中的各路輸入信號和各接口的位置信息；
依據預設的配置切換表，確定至少一個輸入信號組，每一輸入信號組中的各路輸入信號均切換到相同接口，且不同輸入信號組中輸入信號切換到的接口不同；
對每一輸入信號組：將該輸入信號組中的各路輸入信號打包並發送給相對應的接口。
可選的，所述依據預設的配置切換表，確定至少一個輸入信號組，包括：
調取所述預設的配置切換表；
在各路信號中選擇出所述配置切換表中切換到相同接口的輸入信號；
將切換到相同接口的各路輸入信號確定為一個輸入信號組，且確定的輸入信號組至少為一個。
本發明實施例還提供了一種矩陣切換背板，所述背板包括：
接收單元，用於接收接口板卡發送的待切換的接口數據；其中所述待切換的接口數據是所述接口板卡將接收到的輸入信號轉換成數位訊號，確定各路數位訊號佔用的接口位置並將各路數位訊號及各路數位訊號佔用的接口位置信息進行打包後生成的，所述接收到的輸入信號包括至少一路輸入信號；
解壓縮單元，用於對所述待切換的接口數據進行解壓縮，獲得所述待切換的接口數據中的各路輸入信號和各接口的位置信息；
確定單元，用於依據預設的配置切換表，確定至少一個輸入信號組，每一輸入信號組中的各路輸入信號均切換到相同接口，且不同輸入信號組中輸入信號切換到的接口不同；
發送單元，用於對每一輸入信號組:將該輸入信號組中的各路輸入信號打包並發送給相對應的接口。
可選的，所述確定單元包括：
調取子單元，用於調取所述預設的配置切換表；
選擇子單元，用於選擇所述配置切換表中切換到相同接口的各路輸入信號；
確定子單元，用於將切換到相同接口的各路輸入信號確定為一個輸入信號組，且確定的輸入信號組至少為一個。
本發明實施例中，還提供了一種多路信號接口切換的系統，所述系統包括：矩陣切換背板和至少一個接口板卡；
所述接口板卡用於，接收若干路輸入信號，將所述若干路輸入信號轉換成數位訊號，確定各路數位訊號所佔用的接口位置，將各路數位訊號及各路數位訊號佔用的接口位置信息進行打包，將打包後待切換的接口數據發送給所述矩陣切換背板；
所述矩陣切換背板用於，接收所述待切換的接口數據，對所述待切換的接口數據進行解壓縮，獲得所述待切換的接口數據中的各路輸入信號和各接口的位置信息，依據預設的配置切換表，確定至少一個輸入信號組，每一輸入信號組中的各路輸入信號均切換到相同接口，且不同輸入信號組中輸入信號切換到的接口不同，分別將每一輸入信號組中的各路輸入信號打包並發送給相對應的接口。
可選的，所述系統還包括：
I/O總線接口；所述I/O總線接口設置於所述接口板卡以及所述矩陣切換背板；
所述I/O總線接口用於進行所述接口板卡和所述矩陣切換背板之間的數據傳輸。
可選的，所述矩陣切換背板包括可編程門陣列FPGA；
設置在所述矩陣切換背板上的FPGA用於依據預設的配置切換表確定至少一個輸入信號組，每一輸入信號組中的各路輸入信號均切換到相同接口，且不同輸入信號組中輸入信號切換到的接口不同，分別將每一輸入信號組中的各路輸入信號打包並發送給相對應的接口。
可選的，所述接口板卡包括所述FPGA；
設置在所述接口板卡上的FPGA用於將各路數位訊號及各路數位訊號佔用的接口位置信息進行打包，將打包後待切換的接口數據發送給所述矩陣切換背板。
可選的，所述接口板卡包括有：數模轉換器；
所述數模轉換器對接收到的數位訊號進行採集，並將接收到的數位訊號轉換成模擬信號；其中所述數位訊號是通過對接口板卡接收到所述矩陣切換背板發送的已打包的數位訊號進行解壓縮得到的。
可選的，所述數模轉換器將所述所述數位訊號轉換成模擬信號時，採用的採樣頻率為對所述接收到的數位訊號進行採集時頻率的10倍。
本發明實施例，提供了一種多路信號接口的切換方法，所述方法應用於矩陣切換背板，所述矩陣切換背板與接口板卡通信連接，所述方法包括：接收接口板卡發送的待切換的接口數據；其中所述待切換的接口數據是所述接口板卡將接收到輸入信號轉換成數位訊號，所述接收到的輸入信號包括至少一路輸入信號，確定各路數位訊號佔用的接口位置並將各路數位訊號及各路數位訊號佔用的接口位置信息進行打包後生成的；對所述待切換的接口數據進行解壓縮，獲得所述待切換的接口數據中的各路輸入信號和各接口的位置信息；依據預設的配置切換表，確定至少一個輸入信號組，每一輸入信號組中的各路輸入信號均切換到相同接口，且不同輸入信號組中輸入信號切換到的接口不同。對每一輸入信號組：將該輸入信號組中的各路輸入信號打包並發送給相對應的接口。通過在矩陣切換背板中進行接口信號的切換，解決了現有技術中接口數量較大時，採用繼電器的方式無法進行接口的智能化切換的問題。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發明實施例一種多路信號接口的切換方法的流程示意圖；
圖2為本發明實施例一種多路信號接口的切換方法的流程示意圖；
圖3為本發明實施例一種多路信號接口的切換系統的結構示意圖；
圖4為本發明實施例一種矩陣切換背板的結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
實施例一
參考圖1，示出了本發明實施例一種多路信號接口的切換方法，所述方法應用於矩陣切換背板，所述矩陣切換背板與接口板卡通信連接，所述方法包括：
S101：接收接口板卡發送的待切換的接口數據；其中所述待切換的接口數據是所述接口板卡將接收到的輸入信號轉換成數位訊號，確定各路數位訊號佔用的接口位置並將各路數位訊號及各路數位訊號佔用的接口位置信息進行打包後生成的，所述接收到的輸入信號包括至少一路輸入信號。
本實施例中，接口板卡中的信號調理器採集接收到的各路輸入信號，其中，所述輸入信號為模擬信號，且信號調理器可以進行信號的放大和縮小。然後，接口板卡中的模數轉換器將接收到的模擬信號轉換成數位訊號。其中，所述模數轉換器將模擬信號裝換成數位訊號的具體方法可以為：對接收到的模擬信號進行採集，按照奈奎斯特定理對採集到的信號進行採樣，具體的說，在本實施例中，可以設置高速的採樣頻率，例如，按照奈奎斯特定理對採集到的信號進行採樣時的採樣頻率可以是對信號進行採集時採樣頻率的10倍。因此，採用高速的採樣頻率，保證了對電氣層的波形狀態進行高保真採集。除此之外，對信號進行模數轉換的過程中，還採用了高解析度的離散處理，解析度可以達到12bit。再後，設置在接口板卡中的FPGA將各路數位訊號及各路數位訊號所佔用的接口位置信息進行打包，並將打包後的待切換的接口數據發送給矩陣切換背板。
本實施例中，矩陣切換背板接收接口板卡中的FPGA發送的待切換的接口數據。
本實施例中，需要說明的是，接口板卡將各路數位訊號及各路數位訊號佔用的接口位置信息進行打包的目的是，便於進行信號的傳輸。
S102：對所述待切換的接口數據進行解壓縮，獲得所述待切換的接口數據中的各路輸入信號和各接口的位置信息。
S103：依據預設的配置切換表，確定至少一個輸入信號組，每一輸入信號組中的各路輸入信號均切換到相同接口，且不同輸入信號組中輸入信號切換到的接口不同。
本實施例中，所述配置切換表中保存有信號的切換規則，例如有3個接口和3路信號，分別表示為接口1、接口2、接口3，信號1、信號2、信號3，輸入時，信號1從接口1輸入、信號2從接口2輸入、信號3從接口3輸入，進行信號切換後，信號1從接口3輸出，信號2從接口1輸出，信號3從接口2輸出。因此，配置切換表中保存有信號切換去路的規則，例如，該規則可以是以矩陣的形式存在的。
本實施例中，依據預設的配置切換表，確定至少一個輸入信號組，具體可以包括：
S201：調取所述預設的配置切換表。
S202：在各路信號中選擇出所述配置切換表中切換到相同接口的輸入信號。
S203：將切換到相同接口的各路輸入信號確定為一個輸入信號組，且確定的輸入信號組至少為一個。
本實施例中，預設的配置切換表中保存有接口信號的切換規則，依據切換規則，在各路信號中選擇出配置切換表中切換到相同接口的輸入信號，將切換到相同接口的各路輸入信號確定為一個輸入信號組。
S104：對每一輸入信號組：將該輸入信號組中的各路輸入信號打包並發送給相對應的接口。
本實施例中，矩陣切換背板中的FPGA分別將每一輸入信號組中的各路輸入信號進行打包並發送給相對應的接口。
本實施例中，接口板卡接收到矩陣切換背板發送的數位訊號後，還包括，接口板卡中的數模轉換器將所述數位訊號還原為模擬信號。其中，在對數位訊號轉換為模擬信號時，需要設置高速的模數轉換頻率，按照奈奎斯特採樣定理一般將轉換頻率設置為採樣頻率的10倍，以實現對中繼的電氣信號的高採樣，以保證將接口信號的電氣層的波形形態進行高保真的還原。
本實施例中，需要說明的是，所述接口板卡還包括：通信傳輸接口；所述通信傳輸接口用於接收外部待切換的接口信號並向外部輸出切換後的接口信號。其中，所述接口板卡接收到的信號是待切換的接口信號還是切換後的接口信號可以通過接口板卡配置管理，通過預先配置的信息，識別接收到的信號是待切換的接口信號還是切換後的接口信號。接口板卡中的數模轉換器還原出模擬信號後，將還原的模擬信號發送給輸出接口。
本實施例中，需要說明的是，所述待切換的接口信號與本實施例中提到的輸入信號是一致的。
本實施例中，通過矩陣切換背板接收待切換的接口數據，並將待切換的接口數據進行解壓縮後，依據預設的配置切換表，確定至少一個輸入信號組，每一輸入信號組中的各路輸入信號均切換到相同接口，且不同輸入信號組中輸入信號切換到的接口不同，分別對每一輸入信號組中的各路輸入信號打包，並發送給相對應的接口。解決了現有技術中，接口數量較大時，採用繼電器的方式無法進行接口的智能化切換的問題。
實施例二
參考圖3，示出了本發明實施例一種多路信號接口切換系統。在本實施例中，所述系統包括：
矩陣切換背板301和至少一個接口板卡302；
所述接口板卡用於，接收若干路輸入信號，將所述若干路輸入信號轉換成數位訊號，確定各路數位訊號佔用的接口位置，將各路數位訊號及各路數位訊號佔用的接口位置信息進行打包，將打包後待切換的接口數據發送給所述矩陣切換背板；
所述矩陣切換背板用於，接收所述待切換的接口數據，對所述待切換的接口數據進行解壓縮，獲得所述待切換的接口數據中的各路輸入信號和各接口的位置信息，依據預設的配置切換表，確定至少一個輸入信號組，每一輸入信號組中的各路輸入信號均切換到相同接口，且不同輸入信號組中輸入信號切換到的接口不同，分別將每一輸入信號組中的各路輸入信號打包並發送給相對應的接口。
本實施例中，所述接口板卡包括信號調理器，用於採集接收到的各路輸入信號，且，信號調理器可以進行信號的放大和縮小。
本實施例中，所述接口板卡包括模數轉換器，用於將接收到的將模擬信號轉換成數位訊號。
本實施例中，所述接口板卡包括FPGA(英文全稱：Field-Programmable Gate Array，中文全稱：現場可編程門陣列)303，用於將各路數位訊號及各路數位訊號所佔用的接口位置信息進行打包，並將打包後的待切換的接口數據發送給矩陣切換背板。
本實施例中，所述接口板卡中包括通信傳輸接口，所述通信傳輸接口用於接收外部待切換的接口信號並向外部輸出切換後的接口信號。其中，所述接口板卡接收到的信號是待切換的接口信號還是切換後的接口信號可以通過接口板卡配置管理，通過預先配置的信息，識別接收到的信號是待切換的接口信號還是切換後的接口信號。
本實施例中，需要說明的是，所述待切換的接口信號與本實施例中提到的輸入信號是一致的。
本實施例中，所述接口板卡中包括數模轉換器，對接收到的數位訊號進行採集，並將接收到的數位訊號轉換成模擬信號；其中所述數位訊號是通過對接口板卡接收到所述矩陣切換背板發送的已打包的數位訊號進行解壓縮得到的。接口板卡中的數模轉換器還原出模擬信號後，將還原的模擬信號發送給輸出接口。
本實施例中，需要說明的是，每個接口板卡可以接收128路輸入信號。
本實施例中，所述矩陣切換背板包括FPGA303，用於依據預設的配置切換表，確定至少一個輸入信號組，每一輸入信號組中的各路輸入信號均切換到相同接口，且不同輸入信號組中輸入信號切換到的接口不同，分別將每一輸入信號組中的各路輸入信號打包並發送給相對應的接口。
本實施例中，接口板卡和矩陣切換背板之間的數據傳輸是通過I/O總線接口304進行的，本實施例優選：第三代I/O總線接口PCI-E接口(英文全稱：PCI Express)；其中所述PCI-E接口設置在所述接口板卡上以及矩陣切換背板上。矩陣切換背板可以同時支持多個PCI-E接口，矩陣切換背板根據需要插入多個接口板卡。例如：若要進行1024路矩陣切換，只需要10塊板卡插入到接口背板就可以完成任意接口的切換。
本實施例中，本發明提供了一種多路信號接口的切換系統，該系統包括接口板卡和矩陣切換背板。其中，接口板卡採集輸入信號，並將輸入信號轉換為數位訊號，並將轉換後的數位訊號及各路數位訊號所佔用的接口位置進行打包，將打包的待切換的接口數據發送給矩陣切換背板，矩陣切換背板將待切換的接口數據解壓縮，獲得所述待切換的接口數據中的各路輸入信號和各接口的位置信息，並依據預設的配置切換表確定至少一個輸入信號組，每一輸入信號組中的各路輸入信號均切換到相同接口，且不同輸入信號組中輸入信號切換到的接口不同；對每一輸入信號組：將該輸入信號組中的各路輸入信號打包並發送給相對應的接口。解決了現有技術中，接口數量較大時，採用繼電器的方式無法進行接口的智能化切換的問題。
參考圖3，示出了本發明實施例一種矩陣切換背板。在本實施例中所述背板包括：
接收單元401，用於接收接口板卡發送的待切換的接口數據；其中所述待切換的接口數據是所述接口板卡將接收到至少一路輸入信號轉換成數位訊號，確定各路數位訊號佔用的接口位置並將各路數位訊號及各路數位訊號佔用的接口位置信息進行打包後生成的。
解壓縮單元402，用於對所述待切換的接口數據進行解壓縮，獲得所述待切換的接口數據中的各路輸入信號和各接口的位置信息。
確定單元403，用於依據預設的配置切換表，確定至少一個輸入信號組，每一輸入信號組中的各路輸入信號均切換到相同接口，且不同輸入信號組中輸入信號切換到的接口不同。
發送單元404，用於對每一輸入信號組:將該輸入信號組中的各路輸入信號打包並發送給相對應的接口。
可選的，所述確定單元包括：
調取子單元，用於調取所述預設的配置切換表。
選擇子單元，用於選擇所述配置切換表中切換到相同接口的各路輸入信號。
確定子單元，用於將切換到相同接口的各路輸入信號確定為一個輸入信號組。
本實施例中，通過矩陣切換背板接收待切換的接口數據，並將待切換的接口數據進行解壓縮後，依據預設的配置切換表，確定至少一個輸入信號組，每一輸入信號組中的各路輸入信號均切換到相同接口，且不同輸入信號組中輸入信號切換到的接口不同，分別對每一輸入信號組中的各路輸入信號打包，並發送給相對應的接口。本發明解決了現有技術中，接口數量較大時，採用繼電器的方式無法進行接口的智能化切換的問題。
需要說明的是，本說明書中的各個實施例均採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。