基于WIFI的时钟同步技术研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jianbbk
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前实现时钟同步的方式有很多,传统的同步方式是在基站侧部署GPS,由GPS来提供同步,这种方式存在成本高、安全风险高等缺点。随着WIFI技术的不断发展与应用的不断延伸,现在WIFI已经成为主流的无线接入网和3G网络的重要补充,对时钟同步的需求也日渐提高,但目前的WIFI常用于承载实时性不强的业务,无法满足基站的同步需求。因此本文研究的基于WIFI的时钟同步技术,有着重要的现实意义。时钟同步包括频率同步和相位同步,时钟同步的标准有很多,2011年制定的IEEE 802.1as标准是各种同步协议中同步精度最高的,它对IEEE 1588v2做了裁剪,简化了设备模型,并且除了基于Ethernet,802.1as还扩充了对802.11以及MoCA的支持,本文主要研究了其在802.11链路中的应用。802.1as的核心是它的时间戳机制,时间戳记录的时刻越接近数据包实际发送、接收的时刻,能达到的时钟同步精度就越高。经过深入调研与分析,最后本文采用Linux Driver的系统实现方案,该方案的优点是既能屏蔽上层协议栈的时延抖动,又不增加硬件实现成本。本文采用Matlab对提出的同步算法进行仿真,首先用离散差分方程来描述时钟的状态,并对时钟的相位偏差、频率偏差,以及硬MAC层、物理层、无线链路带来的时间戳不确定性建模,然后在此基础上对传统的平均滤波、Kalman滤波和自适应LMS滤波算法用于减小时间戳不确定性的性能进行对比分析。最终选用跟踪性能最好的Kalman滤波器作为补偿算法的预处理模块,以达到更高精度的时钟同步。补偿部分采用两种方式:一种是采用线性渐进补偿,另一种是用比例积分控制器连续调整。仿真结果表明:结合Kalman滤波与比例积分控制器的连续调整方式能达到较好的时钟同步精度,并且由于同时对时钟的相位偏移和频率偏移进行了调整,从而减弱了同步周期对同步精度的影响,增强了同步的稳定性,此外该算法还具有易于实现,低成本等优点。
其他文献
电子海图显示与信息系统(ECDIS)是一种非常重要的船舶用导航电子系统,它具备传统纸质海图无法比拟的优势,已获得越来越广泛的应用并逐渐全面普及。系统电子海图(SENC)是电子
  当今社会信息产业飞速发展,人们对信息的需求不断增长,超宽带、大容量的信息传输成为当代信息产业的发展趋势。因此,超高速、大带宽的第四代移动通信系统(4G)应运而生,它
射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)是一种非接触式的自动识别技术。目前,该技术已经应用于我们生活中的很多方面,如物流控制系统、门禁系统、数据采集系统、定位
光无线混合宽带接入网(Hybrid Optical Wireless Broadband Access Networks, HOWBAN)融合了光接入技术和无线接入技术的优势,能够为用户提供灵活、便利、高性价比的宽带接入
随着变电站工程设计数字化程度的不断提高,工程设计数据量也在不断的增长。在海量数据存储系统中,70%左右的数据查询操作是通过元数据来实施的。元数据是对数据属性信息或者数据内容和特色的描述,有效的元数据管理方法是提高工程存储系统查询检索性能的基础。针对工程设计全寿命周期内元数据的存储分布不合理,缺乏调节机制,以及检索效率较低的问题,提出了一种基于元数据管理的分频多属性检索算法。在变电站工程全寿命周期内
近年来,随着中国经济社会的快速发展,雾霾现象频繁发生,其中的罪魁祸首PM2.5严重影响空气质量,对人体健康危害极大。因此,对室外PM2.5浓度的实时检测尤其重要。光纤传感器以其灵敏
海洋环境为一个上临海面、下接海底的受约束的波导环境——信道,其声场为由方位、距离和深度柱坐标共同表示的三维场。因而在海洋波导中,真正实现对目标的有效被动和主动探测
  由于各种原因,读写器读取的标签可能出现多读、漏读以及错读等现象,造成系统的负担,为了解决这一问题,需要对这些数据进行处理。本文对SMURF算法做了一些研究。RFID 技术在一
  煤炭行业中的安全生产变得原来越重要,这使得井下的定位系统的需求不断增多。由于矿井巷道多为直线且出于成本考虑,文章提出了一套基于 ZigBee技术用双基站作为参考节点的
近年来,智能移动机器人技术成为一个研究热点。立体视觉技术作为机器人智能导航、避障的最关键技术,受到了广泛的重视。本文利用双目立体视觉进行目标识别与定位,进而实现一