基于NTP和IEEE1588海底观测网时间同步系统

为了实现深海海底观测网时间同步,针对海底观测网通信网络拓扑结构,提出基于网络时间协议(NTP)和IEEE1588协议的时间同步应用方案.介绍NTP和IEEE1588(PTP)协议时钟同步原理.设计岸基站、接驳盒层、观测仪器层进行时间同步的硬件结构.该系统以岸基站PTP主时钟接收到的GPS/北斗双参考源的卫星信号为时间源,解码输出NTP同步信号和PTP同步信号经由光纤以太网通过深海光电复合缆进行远程传输,利用各层时间同步装置获取精确时间.开展实验室环境下的时间同步监测实验.结果表明,PPS信号时间同步精度小于500 ns,NTP时间同步精度小于400 μs,PTP时间同步精度小于3 μs.     

基于卫星共视技术的电网时间同步

针对电网系统对时间同步的要求,提出一种基于GPS/北斗卫星共视技术的远距离时间比对和传递方法,实现电网系统的高精度时间同步和频率校准.详细介绍该系统的软、硬件设计和数据处理算法,并给出国家电网所有一级基准时钟与国家标准时间UTC（NTSC）的共视数据分析结果：GPS模式下的共视比对精度优于5ns,北斗模式下共视比对精度优于15ns.数据结果表明：采用该技术能够实现电网系统全网范围内高精度、高稳定性、高可靠性的时间统一.     

基于nRF24L01无人船舰数据传输系统的时钟同步

设计一种基于nRF24L01的无人船舰数据传输系统。该系统由数据发送端、无线信道和数据接收端组成。利用nRF24L01芯片的自动应答功能,判断接收端与发送端的时钟是否同步。采用基于令牌环的时钟同步协议,将通信时间片段化,主时钟以数据帧的方式将时间戳信息发送给从时钟,从时钟按照收到的时间戳信息校准自身的时钟,从而实现发送端和接受端的时钟同步。实验结果表明,系统运行到稳态时,主时钟和从时钟之间的时间误差可精确到1 us以内。     

基于IEEE1588协议的高精度网络时钟同步软件设计

在分析IEEE 1588原理以及影响同步精度因素的基础上,设计了基于Windows平台的时间同步方法,为分布式网络系统的时钟精确同步提供了一种有效可行的解决办法。目前,Windows平台下直接在应用层获取的时间戳精度在10 ms级左右,系统的同步精度为ms级。针对Windows平台下获取更高精度1588时间戳的困难,设计了基于SharpPcap的时间戳处理模块,得到高精度的数据链路层时间戳,从而提高了应用层的时间戳精度。实验结果表明,采用该方法系统主从时钟的同步精度达到亚ms级,满足电力系统中同步精度在ms级以内的时钟同步需求。     

蜂窝移动网络低成本高精度授时

传统的网络授时和卫星授时方法受制于授时精度和部署环境,难以满足移动网络业务对高精度同步的需求。针对这一问题,提出了一种移动终端低成本基带授时模组设计,并基于软件定义了无线电的移动通信基站和展锐模组,实现了原型授时系统。定义了移动网络授时端到端的误差源模型和基于空中接口物理层信号的网络授时技术的原理,并重点阐述了如何基于授时信令精确下发绝对时间及如何基于多种空口物理层信号的时延估计补偿、误差感知、鲁棒的机制和统计补偿等方法在移动网络中实现亚微秒的同步精度。实验结果表明,单次空口授时精度优于10^-7s。     

基于时间窗同步算法的无线应变采集系统设计

对用于结构健康监测的分布式无线传感网络来说,时间同步技术在其中起着至关重要的作用,是实现网络中节点间协调采集数据的关键。文中提出了一种基于时间窗时间同步算法的无线应变采集系统。系统由上位机、协调器和节点组成。所提出的时间窗时间同步算法分为预同步阶段和正常同步阶段,具有低复杂度、易实现和稳定性相对较高的优点。实验表明,该系统同步精度和应变采样精度较高,能够满足一般的工程应用。     

时间同步误差对电力自动化系统影响的定量分析

时间同步是电力自动化系统中的一项关键技术;时间同步误差导致电力自动化系统的观测误差,降低测控单元、电能表功率计算、WAMS分析、故障录波、差动保护等元件的精度.定量分析时间同步误差对变电站自动化系统的影响.以一个数字化变电站自动化系统为例,分析在各种时间同步误差条件下的运行状态,并基于时间同步系统分析仪和数字化变电站仿...     

基于FPGA的精确时钟同步方法

为实现分布式系统高精度同步数据采集和控制的实时性要求，提出了一种基于工业以太网的分布式控制系统时钟硬件同步方法.基于高速数字逻辑硬件方法解析IEEE1588时间同步协议，采用硬件描述语言（VHDL）和现场可编程逻辑门阵列（FPGA）设计时间戳截获、晶振频率补偿、时钟同步算法等模块，为嵌入式实时控制系统构架高精度的硬件时钟同步方案，该方法解决了传统的基于嵌入式软件的时钟同步方案中时间戳不稳定、同步精度低等问题.对基于工业以太网的分布式控制系统进行了动态测试验证，实际测试数据表明系统各节点达到了亚微秒级的时钟同步精度，长期运行结果验证了系统同步精度的稳定性.     

基于EtherCAT的矿井电网时间同步设计

针对目前矿井电网系统时钟同步精度不足的问题,提出了将IEEE1588协议与Ether CAT协议结合,及时钟晶体振荡器的漂移补偿和跟踪相位调频结合的时钟同步算法,设计出一种基于Ether CAT的矿井电力时间同步系统,实现煤矿井下现场级的网络控制。该系统可以使IEEE1588协议和Ether CAT协议的优点得到充分发挥,并相互补充,使矿井电力时间同步系统的控制精度得到近一步的提高,使系统实现纳秒级的同步精度。通过实验得到系统的主从时钟的同步效果,验证了基于Ether CAT的矿井电力时间同步系统的可行性。     

智能化变电站中多源自适应时间同步系统

为了满足日益增长的智能化变电站时间同步需求,提出一种多源自适应的时间同步系统方案.基于各种时间基准的特点,采用外部时间基准校正本地原子钟时间基准,建立秒脉冲同步产生上升沿和国际标准时间对齐秒脉冲的时间同步系统方案,设计优化算法,并采用多重误差补偿算法对输入的有效同步源的同步信号进行数据筛查和量化误差补偿,提高了同步信号...     

一种基于TD-LTE帧同步的电网时间同步方法

基于分时长期演进(TD-LTE)4G无线通信技术,研究了TD-LTE帧同步工作机制,将绝对时间与TD-LTE系统同步帧结构映射,提出了一种基于TD-LTE帧同步的电网时间同步方法,设计了时延补偿机制,以修正无线传播多路径造成的时延偏差,提高授时精度.通过搭建试验平台实测分析,验证了该方法的可行性,无线授时系统的时间同步精度可达亚微秒量级,可满足配电网各类业务需求.     

分布式槽波地震仪模拟电路的研制

为了得到准确的测量数据和较高的同步精度,设计一种能同步检测四通道的地震槽波信号的电路方案,对电源管理模块和信号调理单元设计方案进行了改进。电源管理模块使用低压差线性稳压电源,大大提高了电源的精度和稳定性,最大限度地抑制了电源本身的噪声,同时实现低功耗。在信号调理单元的设计中,选择低通滤波和程控放大器电路组合,提高对槽波信号的检测精度和电路抗干扰能力。结果表明设计的分布式槽波地震仪模拟电路系统稳定,具有较高的同步和信号检测精度,满足实际应用要求。     

一种新颖的铯原子钟频率信号处理的线路技术

针对传统频率信号处理仅把相位处理局限于相同频率标称值的情况,基于相位群同步和群连续的原理,使得相位处理适合于复杂频率信号之间,包括取样时间间隔(相位差)测量、处理和锁相控制等方法来改善原子钟的系统结构.该方法与传统的频率归一化及相位处理的方法相比,在简化系统的频率变化线路的情况下,通过简单的相位群同步的锁相控制,得到的原子钟输出信号有好的准确度和长期稳定度指标,以及优良的短期稳定度和相位噪声指标.     

IEEE1588同步技术在智能变电站中的应用研究

IEEE1588精密时钟协议能够实现亚微妙级的网络对时精度。本文介绍了IEEE1588对时的基本原理,提出了现阶段智能变电站基于SNTP对时和1588对时的时钟同步对时方案。通过试验证明了1588同步对时精度和稳定性能够很好地满足智能变电站过程层对时精度的要求。     

网络统一授时系统在气象行业中的应用研究

气象业务具有时效性强和时间一致性要求高的特点。气象资料收集时间的准确性对于各类气象科研和气象数据的业务应用显得尤为重要。随着气象业务现代化的快速发展,气象业务对全网时间同步的需求也越来越迫切。本文简要介绍了NTP技术原理,分析了气象部门对时间同步的具体需求和网络统一授时系统的体系结构,并借助时间同步技术在江西气象业务中成功的应用实例,探讨了网络统一授时系统在气象行业具有一定的推广应用价值。     

基于正交波形调制的超宽带同步方法理论

提出了一种超宽带同步的新方法,即在2个相互正交的波形上,分别调制同步头和数据信号后,将其合成为发送信号进行传输,接收端利用正交波形进行滤波分解,得到所传送的同步头和数据信号. 在此基础上,设计出基于这种新的同步方法的信息传输系统,分析了影响同步性能的因素,并对整个系统进行仿真验证. 仿真结果表明,该系统可以同时传送同步头和数据信号,并可显著提高同步性能.