基于DSP的高精度无线时钟同步系统设计

发布时间：2019-11-04 11:25

【摘要】：时钟同步在故障点检修的电力系统,按时间计费的通信系统,高实时性的工业控制系统都起到至关重要的作用。时钟同步的方法很多,应用最广的当属国际电气和电子工程师协会(IEEE)为时钟同步专门提出的IEEE 1588协议(又称精确时间协议(Precision Time Protocol))。它是一个能够在控制系统中实现高精度时钟同步的协议,集成了多项技术,能够使时钟系统中各类不同精度、分辨率和稳定性的时钟同步起来。该协议的应用基于网络,可以在占用最少的网络和局部计算资源的情况下,实现亚微秒级同步精度。本文设计并实现了一种基于DSP的时钟同步方法,不受网络限制,同步算法直指时钟模块的心脏——晶振。由于受温度、湿度、电磁干扰、机械振动与冲击、电源波动等因素的影响,晶振存在标称值与实际值不吻合的现象,从而导致了走时偏差。本文设计的时钟同步系统有效的修正了走时偏差,并实现时钟同步精度在±4μs级别。系统的时钟模块的主控制芯片都是采用DSP微处理器C2000系列中的TMS320F28335双精度浮点型芯片。F28335是一款高性能芯片,具有强大的控制和信号处理能力,能够实现复杂的控制算法,所以对本设计来说非常的适用。系统采用一个时钟源模块和多个被校钟模块,模块之间实现无线校时通信。时钟源模块采用20MHz恒温晶振,为了方便对比,三个被校钟模块分别采用10MHz、20MHz、26MHz的恒温晶振。时钟源模块通过无线通信模块定期发送校时信号,被校钟模块根据接收的校时信号,计算跑时误差并采用自适应控制算法实现定时器的时间常数修正,从而达到时钟同步。
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP273

【参考文献】

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本文编号：2555610