基于GPS技术的分布式授时同步时钟

本文介绍了一种应用在铁路交通方面的基于全球卫星定位技术(GPS)的高精度分布式授时同步时钟,该时钟可以通过RS485串行通信端口以广播的方式发送当前的精确GPS时间到各个时钟发布点。文中详细介绍了此同步时钟系统的系统结构。     

基于PCI总线的GPS同步数据采集系统设计

介绍了一种基于PCI总线、附有GPS同步时钟信息的多通道数据采集系统.阐明了系统各部分的结构和功能,着重介绍PCI总线技术应用,以及GPS同步时钟信息的获取和处理.该采集系统实现了96路模拟量和192路开关量数据的同步采集和传输,在实际应用中具有监测通道多、采样频率高、数据容量大等优点.     

分布交互式仿真中的高性能时钟设计问题研究

时空一致性是分布交互式仿真的关键问题,联网仿真的计算机之间的的时间同步必须达到一定的精度,而计算机的时钟分辨率是制约仿真系统时间同步精度的重要因素。在Windnws2000／NT操作系统下PC机系统时钟的分辨率较低,且时间漂移率较高,因此在使用PC机和Windows2000／NT操作系统的分布交互式仿真系统中,如果使用系统时钟,时间同步精度不可能很高,如果为每台PC机加装高性能外部时钟的话,不但会增加系统成本,而且也不利于系统扩展。该文提出了一种基于PC机性能计数器的高分辨率、低时间漂移时钟的设计方案,解决了分布交互式仿真系统基于PC机自身资源获取高性能时钟的问题。     

基于IEEE1588的时钟同步技术及其应用

叙述了IEEE1588时钟同步协议的产生与发展,介绍基于IEEE1588时钟同步技术实现分布式网络化测试系统精确时钟同步的原理和方法;通过列举一些公司对IEEE1588技术的具体应用,给出基于Intel IXP46X的时钟同步网卡原理图及具体应用实例。最后阐明IEEE1588精确时钟同步技术可以实现整个系统的高精度时钟同步,可以有效解决分布式测控系统的实时性问题,可以有效改善和提高系统的测控精度。     

基于PC104总线技术和EVC软件平台的分布式测试系统开发

介绍了一种应用于万吨编组列车综合试验的分布式测试系统,主要包括:采用PC104总线技术的嵌入式微型计算机技术,基于GPS卫星信号的时钟同步技术,基于GPRS无线通讯网络的数据传输技术,蓄电池和传感器工作状态的自我谤断技术.     

电力系统GPS同步授时装置设计与应用

设计了一种基于STC 12C5A32S2单片机的电力系统GPS同步授时时钟,并介绍了其工作原理;该GPS同步时钟与备用时钟一起为整个电力系统提供精确的时间信息,一分钟内可以完成定位,授时精度在微秒级;不仅具有较高的可靠性和实用性,而且能够满足电力系统对GPS授时的要求;最后对GPS同步时钟在电力系统自动化中输电线路行波故障测距、GPS的同步相量测量技术等功能中的应用进行了讨论.     

基于DSP的多通道数据采集系统的设计与实现

本文介绍了一种基于DSP的多路数据采集卡的设计和实现方案，从系统的硬件和软件设计两个方面详细阐述了总体方案及其原理．并针对DSP的同步串行接口，研究了其串口扩展方案，实现了DSP与PC机间的串行通信。该方案具有很高的工程应用价值。     

分布式实时仿真系统高精度时间同步技术研究

在采用PC机和Windows操作系统的局域网上用软硬件相结合的方式实现高精度、高效率的时间同步是提高分布式实时仿真系统置信度、降低系统硬件成本的关键。给出了一种局域网时间对齐（LTS）算法和一种基于PC机自身资源的时钟构造方法。LTS算法在局域网环境下比目前广泛使用的NTP(网络时间协议)算法有更好的时间对齐效果，新时钟在性能上远远优于Windows系统时钟。最后设计了一个完整的时间同步方案，该方案达到了高精度、高效率时间同步和降低硬件成本的目的。     

Linux下的PCIE同步时钟卡的设备驱动程序开发

为了给系统提供准确的同步时间,向各种自动化装置(如故障录波和数据采集等设备)提供高精度同步绝对时标,能够统一系统中各部分的时间基准,可以在系统发生故障后,为分析故障的情况及开关动作的先后次序提供有力的依据；因此设计了GPS+北斗双系统接收机制作而成的同步时钟源,可接收美国GPS(全球定位系统)卫星和我国北斗卫星发出的定位和时间信息；采用了当今计算机最新PCIE总线用来将计算机与时钟卡进行通讯,获取时间信息；介绍了Linux下PCIE同步时钟卡的驱动程序设计,简要分析了同步时钟卡的系统框架和工作原理,详细阐述了Linux下字符设备驱动开发流程,最后完成了Linux下PCIE设备驱动程序的开发和实现；通过实验验证了驱动程序的完备性和正确性,能够准确读取GPS或者是北斗系统接收机的时间信息。     

Linux下PCI同步时钟卡的驱动程序设计

为了解决在电力系统中存在的故障录波问题;能够向整个电力系统提供高精度的同步时标,统一整个系统的时间,为分析当系统发生故障后的故障发生地点提供有力的依据;为此设计了PCI同步时钟卡,该时钟卡可以接收GPS或者北斗卫星提供的时间信息;上位机采用PCI总线协议与时钟卡获取的数据进行交互;将电力系统发生行波故障时产生的峰值电压作为中断信号,在Linux下当中断信号到来时就读取同步时钟卡的时间信息以此判断故障发生的位置;为此详细介绍了Linux下字符设备开发与中断机制的实现。最后在Linux下编写PCI设备驱动程序,通过实验验证了在中断信号到来时,该设备能够准确的读取GPS或者北斗卫星发出的时间信息并且经过多次测试未发现中断丢失的情况,证明该驱动程序的正确性和可靠性。     

网络时间协议实现分布式系统内时钟同步的原理分析

在某些关键应用中，分布式系统对系统内时钟的一致性要求是比较高的．网络时间协议作为一个Internet标准协议，可以作为分布式系统时钟同步的有效工具．本文介绍了网络时间协议的基本模型和体系结构，并着重分析了使用网络时间协议实现时钟同步的基本原理．     

Self-adaptive clock synchronization for computational grid

This paper presents an innovative method to synchronize physical clocks for a computational grid, in particular for a computational grid linked through the asynchronous In-tranet or Internet environments. The method discussed is an asynchronous self-adaptive clock synchronization mechanism. Two strategies for clock synchronisation are introduced. (1) Use con-tinuous time intervals to calculate the precision of clocks, which can reduce the effect of network delay effciently. (2) Every node synchronizes its clock with its leader actively. In addition, a node self-adaptive model is presented, and the relationship between the clock precision and synchroniza-tion time is induced, hence a node can predict when it should begin the synchronization process.Detailed simulation and extension of this issue are provided at the end of the paper. The presented model is both practical and feasible.     

高速视频采集卡的研制

介绍了一种ＰＣ插卡式高速，大记录容量数据采集卡。提出了双ＡＤＣ交替采样实现１００ＭＳＰＳ的采样率的方案，并针对设计中需要解决的交替时钟的产生，大容量，高速缓存电路的实现等技术要点加以讨论。     

基于GPS授时的脉冲峰值采集系统

该系统用于提取脉冲信号峰值的幅度与时刻。系统硬件部分包括GPS接收机、GPS时钟模块、脉冲峰值采集卡及工控机。其原理为脉冲峰值采集卡以GPS接收机的1 PPS脉冲上升沿为秒起点,以设定的时间窗宽分段查找输入的最大值并记录其对应的秒内精确时刻,完成脉冲峰值的采集与峰值时刻的记录,为保证脉冲峰值时间的准确度,系统的50 MHz采样时钟也由1 PPS脉冲校准。实验验证了该系统能准确地捕捉脉冲的峰值时刻。     

多核DSP的多路同步时钟信号设计

多核数字信号处理器(DSP)具有丰富的外设接口,每个外设接口具有各自独立的参考时钟。由于多核DSP具有较快的数据处理能力,对外设接口的时钟要求较高。当多个接口协同工作时,对时钟的同步要求较高。本文介绍了多核数字信号处理器TMS320C6678的时钟设计,通过时钟芯片CDCM6208提供多路不同工作频率的时钟信号到DSP,文中介绍了时钟芯片的初始化和设置以及详细的软硬件设计方法。     

一类混合系统仿真时钟无误差同步方法及性能分析

通过对一类混合系统仿真中的连续系统、离攻事件系统及推理决策系统各自储地钟的分析,得出了推理决策系统的仿真依赖于其他两个系统的结果,继而提出了用其中的连续系统仿真时钟去同步离散事件系统仿真时钟的无误差方法,并给出了相应的软件实现性能分析。     

基于GPS授时的异地同步数据采集系统

基于GPS授时的异地同步数据采集系统用于对分处异地的数据采集设备进行精确同步.系统硬件主要包括GPS接收机、美国NI(National Instruments)公司生产的PXI工控机、PXI6608计数器/定时器和PXI4472数据采集卡,软件使用LabVIEW进行编程控制.该系统原理为通过GPS接收机对PXI6608计数器/定时器授时使其在某一时刻产生脉冲来触发PXI4472采集卡进行数据采集.实验证实了该系统精确的同步性能.     

Timed-pNets: a communication behavioural semantic model for distributed systems

This paper presents an approach to build a communication behavioural semantic model for heterogeneous distributed systems that include synchronous and asynchronous communications. Since each node of such system has its own physical clock, it brings the challenges of correctly specifying the system time constraints. Based on the logical clocks proposed by Lamport, and CCSL proposed by Aoste team in INRIA, as well as pNets from Oasis team in INRIA, we develop timed-pNets to model communication behaviours for distributed systems. Timed-pNets are tree style hierarchical structures. Each node is associated with a timed specification which consists of a set of logical clocks and some relations on clocks. The leaves are represented by timed-pLTSs. Non-leaf nodes (called timed-pNets nodes) are synchronisation devices that synchronize the behaviours of subnets (these subnets can be leaves or non-leaf nodes). Both timed-pLTSs and timed-pNets nodes can be translated to timed specifications. All these notions and methods are illustrated on a simple use-case of car insertion from the area of intelligent transportation systems (ITS). In the end the TimeSquare tool is used to simulate and check the validity of our model.     

网络主机时钟相对漂移模型研究

时钟同步是网络测量、管理的要求,由于时钟漂移现象的存在,难以实现精确的时钟同步。论文采用相对时钟代替绝对时钟,分析主机时钟相对漂移,建立了主机时钟相对漂移的线性模型,并由此推导出单向延迟修正模型。通过局域网范围内的主机时钟相对漂移和东南大学和瑞士之间的国际信道两端主机时钟漂移建立模型发现,相对漂移线性模型能很好地反映时钟漂移现象,并能够对两主机间的单向延迟进行修正。以相对时钟代替绝对时钟大大提高了时钟测量精度,减少了时钟同步的次数,降低了网络带宽的负担和主机资源的利用。     

Using integer clocks to verify clock-synchronization protocols

We use the Uppaal model checker for timed automata to verify the Timing-Sync time-synchronization protocol for sensor networks (TPSN), the clock-synchronization algorithm of Lenzen, Locher and Wattenhofer (LLW) for general distributed systems, and the clock-thread technique of the software monitoring with controllable overhead algorithm (SMCO). Clock-synchronization algorithms such as TPSN, LLW, and SMCO must be able to perform arithmetic on clock values to calculate clock drift and network propagation delays. They must also be able to read the value of a local clock and assign it to another local clock. Such operations are not directly supported by the theory of timed automata. To overcome this formal-modeling obstacle, we augment the Uppaal specification language with the integer clock-derived type. Integer clocks, which are essentially integer variables that are periodically incremented by a global pulse generator, greatly facilitate the encoding of the operations required to synchronize clocks as in the TPSN, LLW, and SMCO protocols. With these integer-clock-based models in hand, we use Uppaal to verify a number of key correctness properties, including network-wide time synchronization, bounded clock skew, bounded overhead skew, and absence of deadlock. We also use the Uppaal Tracer tool to illustrate how integer clocks can be used to capture clock drift and resynchronization during protocol execution.