基于IEEE 1588的无线传感器网络时钟同步方法

发布时间：2018-02-25 15:55

  本文关键词： 无线传感器网络 时钟同步 双向不对称时延 IEEE 卡尔曼滤波 时钟伺服　出处：《系统工程与电子技术》2014年03期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：时钟同步是无线传感器网络的一项重要支撑技术,网络节点间的协作感知、数据融合、定位技术、能量管理都需要时钟同步的支持,才能正常开展。通过对影响802.11无线网络中IEEE 1588时钟同步精度的双向不对称时延的产生机理及统计特性进行详细分析,提出了一种基于卡尔曼滤波的时延过滤算法,并在此基础上设计实现了时钟伺服系统,从而实现了基于IEEE 1588协议的一种纯软件形式的无线传感器网络时钟同步方法。最后,通过实测验证了该方法的有效性。实测结果表明,该方法在同步精度、同步时间及偏移误差上达到了较高的指标。
[Abstract]:Clock synchronization is an important supporting technology in wireless sensor networks. The cooperation perception, data fusion, location technology and energy management among nodes all need the support of clock synchronization. Through the detailed analysis of the generation mechanism and statistical characteristics of the bidirectional asymmetric delay which affects the synchronization accuracy of the IEEE 1588 clock in 802.11 wireless network, a delay filtering algorithm based on Kalman filter is proposed. On this basis, a clock servo system is designed and implemented, and a pure software based clock synchronization method based on IEEE 1588 protocol is implemented. Finally, the validity of the method is verified by actual measurement. The experimental results show that the proposed method is effective. The method achieves high accuracy, synchronization time and offset error.
【作者单位】： 西北工业大学自动化学院;
【基金】：西北工业大学基础研究基金(GBKY1004) 西北工业大学研究生创业种子基金资助(Z2013108) 2012年西北工业大学本科毕业设计(论文)重点扶持项目资助课题
【分类号】：TP212.9;TN929.5

【参考文献】

相关期刊论文 前3条

1 李明国,宋海娜;计算机时钟同步技术研究[J];系统仿真学报;2002年04期

2 褚文奎;张凤鸣;樊晓光;;嵌入式Linux系统实时性能测试研究[J];系统工程与电子技术;2007年08期

3 杜慧军;杨宁;;基于路由表哈希匹配算法的压缩策略[J];系统工程与电子技术;2007年11期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 吴泽民;任姝婕;刘熹;;雷达系统误差协同配准算法研究[J];兵工学报;2008年10期

2 王波;吕俊伟;于振涛;;基于DS理论的网络时钟同步算法[J];吉林大学学报(信息科学版);2011年03期

3 田贤忠;陈登;胡同森;;无线传感器网络按需时间同步算法研究[J];传感技术学报;2008年11期

4 吴泽民;任姝婕;倪明放;;交替更新式异步航迹融合算法设计与仿真[J];弹箭与制导学报;2008年05期

5 王波;吕俊伟;于振涛;;基于ZigBee技术的公共时钟系统构建[J];单片机与嵌入式系统应用;2011年03期

6 王娜;慕德俊;;分布式试验系统管理中的时钟同步技术研究[J];电子技术应用;2006年12期

7 王秀英;刘爱春;周振安;;地震前兆设备观测网络校时服务器部署方案设计[J];地震学报;2009年06期

8 金伟;李瑞民;;网络设备时钟同步系统设计与实现[J];广播与电视技术;2011年04期

9 谢彦民;;浅析网络时间同步方法及其安全性[J];硅谷;2009年19期

10 谢丽英;;Ad Hoc网络中支持QoS的MAC协议研究[J];广东第二师范学院学报;2011年03期

相关博士学位论文 前10条

1 钟海荣;大规模分布式仿真系统的时空一致性研究[D];国防科学技术大学;2005年

2 赵英;基于异步网络环境的自适应时钟同步[D];北京化工大学;2004年

3 徐明霞;Ad hoc网络中的时分多址接入及跨层设计研究[D];浙江大学;2007年

4 明德祥;面向网络仪器的统一时间支持体系研究[D];国防科学技术大学;2006年

5 林涛;基于精确时钟协议的网络运动控制系统的研究[D];河北工业大学;2007年

6 张向利;基于以太网的数控系统现场总线技术研究[D];华中科技大学;2008年

7 黄飞;面向网络仪器的测控HUB及其关键技术研究[D];国防科学技术大学;2008年

8 莫磊;无线传感器/执行器网络协同感知与控制研究[D];华南理工大学;2013年

9 乔举义;物联网感知层中资源分配与调度算法研究[D];北京邮电大学;2013年

10 于博;无线传感器网络数据聚集调度技术的研究[D];哈尔滨工业大学;2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 唐庆茂;通用仿真平台导调系统的研究与实现[D];西安电子科技大学;2009年

2 张小强;工业以太网的时钟同步及实时传输实现技术研究[D];华南理工大学;2011年

3 易颖;无线分组通信网精确定时技术[D];南京邮电大学;2011年

4 成林;Ad Hoc网络链式结构的研究[D];西南交通大学;2010年

5 邱芬;IEEE1588在分布式网络测量与控制系统中应用的研究[D];安徽理工大学;2010年

6 魏瑾;SDH网络同步仿真算法及应用[D];南京航空航天大学;2010年

7 陶林;基于以太网的分布式数控系统实时通信的研究[D];桂林电子科技大学;2010年

8 奚志勇;非接触高压电缆信号的采集与处理[D];哈尔滨工业大学;2010年

9 王海涛;大载荷并联机器人监控平台研究[D];东华大学;2012年

10 王珏琼;基于传送网的时间同步方案研究[D];浙江工业大学;2012年

【二级参考文献】

相关期刊论文 前8条

1 何剑,刘镰斧;Linux实时性能瓶颈分析[J];成都信息工程学院学报;2005年05期

2 周贤伟;韦炜;覃伯平;;无线传感器网络的时间同步算法研究[J];传感技术学报;2006年01期

3 孙书韬;贺思敏;郑燕峰;高文;;缓冲交叉开关交换结构多播调度算法研究[J];计算机研究与发展;2006年06期

4 施华,薛广涛;机器人控制系统实时性的研究[J];计算机工程;2003年01期

5 冯敏;樊晓光;褚文奎;;基于PC/104的实时嵌入式Linux系统开发[J];空军工程大学学报(自然科学版);2006年01期

6 黄四牛,熊新平;DIS中时钟同步问题研究[J];系统仿真学报;2000年05期

7 惠天舒,陈宗基,童军,李伯虎;分布交互仿真技术综述[J];系统仿真学报;1998年01期

8 徐明霞,赵民建,董芳,李式巨;基于参数解析的Ad Hoc网络时隙同步方法[J];浙江大学学报(工学版);2005年06期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 刘萍;黄馨;;一种改进的同构网络虚拟骨干形成算法与时钟同步应用[J];硅谷;2009年21期

2 吉林;丁华平;沈庆宏;;基于无线传感器网络的桥梁结构健康监测[J];南京大学学报(自然科学版);2011年01期

3 国成林;焦毅;吴百锋;;支持时钟同步技术的无线传感网操作系统研究及内核实现[J];信息与控制;2006年02期

4 许剑新;冯冬芹;;基于本地时钟自校正的无线传感器网络同步方法[J];传感技术学报;2008年08期

5 何立明;;无线传感器网络整合时钟同步方案[J];计算机工程;2009年20期

6 赵有俊;曾子维;臧殿红;;WSN中虚拟时戳与父亲责任链时钟同步算法[J];计算机工程与应用;2007年19期

7 张R，

本文编号：1534193