铁路信息系统时钟统一的研究

目前,中国铁路的发展速度在提高,把时钟的统一问题进行分析,这是很重要的一个问题,把铁路时间同步网应用在铁路运输各业务方面,即作为时钟系统的一个部分,能够提供统一的、标准的时间信号,使得各系统中的时钟设备和本系统工作保持同一个部署,从而,保证了铁路的运计。我结合实际从以下几个方面阐述一下铁路信息时钟统一的意义。     

基于FPGA和有限状态机的守时系统设计

通过对现阶段守时系统实际应用情况和技术特点的分析,提出了一种新的守时系统设计方案,设计了一个基于FPGA和有限状态机的守时系统;采用恒温晶振组成本地时钟,与GPS/北斗时钟源共同作为系统的输入信号,利用FPGA设计守时系统的基本电路和有限状态机,并对调频调相部分和外部D/A转换电路进行控制,实现本地时钟与时钟源完全同频同相输出,从而快速获得高精度的时间基准,并能在GPS/北斗失锁后对时钟源信号进行保持,实现通信系统的时间同步。     

一种有效的多时钟网络时钟树综合方案

时钟树综合在芯片设计后端物理设计过程中,对于保证数字集成电路的时序是非常重要的。针对设计中存在的分频时钟,在时钟树综合时,将源时钟和分频时钟放在同一个时钟树中,把分频时钟的时钟网络作为源时钟的子树,很好地解决了分频时钟和源时钟之间的时钟偏移,满足了同步时序要求。该方法用于实际设计项目中,取得了非常好的效果。     

基于NTP的气象网络校时系统的研究和实现

在气象领域中,建立一个精确、稳定、可靠的气象系统统一时钟源,对进行各项气象业务具有非常重要的现实意义和应用价值。文章首先分析了基于NTP时钟同步系统的原理、实现方式和工作模式,然后介绍了NTP在气象网络中的实现,最后介绍了NTP服务器和客户端的建立。     

SDH设备时钟中的数字锁相环设计

提出了一种新的用于实现SDH设备时钟的数字锁相环,采用时数转换器来实现数字锁相环中的鉴相器;该时数转换器的时间测量精度达到200 ps,因而极大地改进了鉴相器的鉴相精度;改进后的数字锁相环具有很好的频率稳定度和相位特性,对时钟源有很好的跟踪能力,且能实现时钟源的平滑切换,完全满足了ITU-T G.813规范要求。     

一种舵偏角动态测试同步采集系统的设计

舵偏角动态测试中需要实时采集多通道、不同类型数据,而舵机数字指令的时间同步信息又无法直接获得.针对测试中数据的同步采集问题,设计了一个基于统一时标的多通道数据同步采集系统.利用舵机状态信息确定系统测试零点时间标志,并打开一个外部有源晶振作为系统时钟源,通过传感器、A/D采集卡的触发同步与舵机数字指令的计时同步相结合,实...     

电网调度自动化主站系统对时方案分析

对时的目的是提供时间基准。对时系统为调度自动化主站系统的正常运行以及数据分析提供了统一的时钟源,给应用系统故障分析和判断提供了时间戳信息。基于调度自动化主站系统现有的对时架构,着重分析了调度自动化主站系统的对时方式以及防时间跳变的处理措施。     

FC—AL系统中FPGA的弹性缓存设计

引言 一个简化的异步数据通信系统如图1所示。接收机端从接收到的来自串行链路的比特流中提取时钟信号Clkl，作为其工作时钟源；而发送机端采用本地晶振和锁相环产生的时钟Clk2，作为其T作时钟源。接收机在时钟Clkl的上升沿把数据写入弹性缓存，发送机在时钟Clk2的上升沿从弹性缓存中读出数据，从而实现数据的同步。     

系统集成中的时钟同步技术

总结了目前分布环境下时间同步的各种策略、技术、原理和方法 ,着重介绍了一种利用 GPS接收设备作为时间源、About Time共享软件作为同步工具的经济、可靠、准确的系统时钟同步模型     

基于MSP430的无线传感器网络时间同步的研究与设计

时间同步是无线网路的一项重要支撑技术.传感器网络时间同步协议算法虽然能快速高效地进行网络节点上的时间同步,但是在同步时,需要对其进行组网,效率低下,且在同步的过程中没有考虑自身时钟的精度问题.针对以上不足,提出一种时间同步算法—最优时钟源传感器网络时间同步协议.该算法不需要构建网络的拓扑结构,能逐次选取优于自身节点时钟的时钟源进行同步.并用MSP430单片机设计的根节点和传感器节点构成的无线网络进行了分析验证.     

基于TSDPLL的时钟漂移补偿算法容错研究*

提出集成TSDPLL对系统节点本地时钟计时频率漂移进行有效补偿的时钟同步方法,大大提高了应用网络时间同步技术（如NTP、PTP等）的同步精度。为确保TSDPLL能在网络出现拥塞的情况下仍然正常工作,通过分析收敛函数基本特征,提出基于收敛函数的容错方案。仿真实验结果表明,该方案算法简单、容错效果明显,是基于DPLL时钟漂移补偿算法不可或缺的关键组成部分。     

无线传感器网络时钟同步算法综述

介绍了时钟同步算法在无线传感器网络中的应用及特殊需求,并分析了时钟不同步的原因、物理时钟与逻辑时钟的关系,以及影响同步精度的相关因素。对现有的时钟同步算法进行了分类研究,进而提出了一些比较有价值的研究方向。     

基于拟合偏差的时钟同步

该文提出采用拟合偏差方法进行时钟调整的策略,以有效克服网络延迟和抖动对时钟同步的影响。开发NTP时间同步客户端,实现多种时间戳数据的采集和存储。分析本地节点的时间信息和来自于参考时钟服务器的时间戳信息,并构造时钟偏差趋势方程。利用线性拟合方法建立时钟漂移率数学模型和利用该漂移率进行时钟的调整和稳定性分析。实验证明,该策略提高了客户端时钟同步的稳定性和安全性,能够更好地适应网络传输性能较差环境下的时钟同步。     

成品油管道SCADA系统的跨平台时间同步技术

在具有实时性要求的管道SCADA系统内,由于不同平台的设备晶振时钟不一致、网络传输延迟等因素,导致时间的准确性难以保证,严重影响了生产数据传输的及时性和有效性.介绍一种基于GPS时钟源、NTP协议和CIP协议构建实现跨平台的SCADA系统的主动对时体系的方法,保证了系统内网络设备、服务器、客户端以及现场的PLC的时间的准确性与一致性,实践证明,该方法有效可行.     

基于NTP的时钟调整策略分析

时钟同步是分布式系统中的经典问题.本文采用本地节点的时间信息和来自于参考时钟服务器的时间戳信息构造时钟偏差趋势方程,并利用线性拟合方法建立时钟漂移率数学模型.提出采用拟合偏差方法进行时钟调整的策略,以有效克服网络延迟和抖动对时钟同步的影响.实验证明该策略不仅有效减少了本地节点的非必须时钟调整次数,提高了客户端时钟同步的稳定性,并且对网络传输性能较差环境下的时钟同步有更好的适应性.     

矿用分布式采集系统时钟同步方案设计与实现

单一的时钟同步技术由于其精度及应用局限性,无法满足矿用分布式采集系统高精度、高可靠性的时钟同步性能要求。针对上述问题,提出了基于北斗+IEEE 1588V2+本地后备时钟的三级协同时钟同步方案。选用部署在地面的T600-BDGOCXC型北斗授时服务器作为主时钟,为系统提供纳秒级精度的绝对时钟;采用STM32F407+DP83848及PTPd协议栈实现支持IEEE 1588V2协议的采集节点,通过井下工业环网将北斗的绝对时钟同步到各采集节点;本地后备时钟采用STM32F407内部RTC(实时时钟)实现,给各采集节点提供秒级精度的时间戳初值,便于各采集节点用最短时间实现与主时钟的同步。测试结果表明,北斗授时服务器与采集节点通过交换机直连的情况下,1 min后时钟同步精度达162 ns;北斗授时服务器与采集节点通过三级交换机连接的情况下,时钟同步精度为565 ns;在北斗授时服务器失效的情况下,优先级高的采集节点升级为主时钟并为其余采集节点授时,具有较强的可靠性。     

利用DP83640实现网络系统的时钟同步

该文基于IEEE1588精准时间同步协议(PTP协议),结合DP83640以太网控制芯片阐述了PTP协议同步报文发送和接收原理,通过在物理层加盖时间戳和调节本地时钟的频率和相位,DP83640能够提供精准的IEEE1588时钟,有效地解决由于软件带来的时钟抖动问题。     

利用DP83640实现网络系统的时钟同步

该文基于IEEE1588精准时间同步协议（PTP协议）,结合DP83640以太网控制芯片阐述了PTP协议同步报文发送和接收原理,通过在物理层加盖时间戳和调节本地时钟的频率和相位,DP83640能够提供精准的IEEE1588时钟,有效地解决由于软件带来的时钟抖动问题。     

Unison,canon, and sluggish clocks in networks controlled by a synchronizer

The effect of using a simple synchronizer on the performance of a directed, strongly connected, distributed network, is analysed. In this paper we assume that the time of message transmission is positive but negligible. It is shown that the synchronizer is sufficient to assure that a full rate of computation is achieved in networks with a global clock, in spite of the absence of a global start-up signal. In fact,unison is reached within linear time. A similar phenomenon occurs if there is no global clock, but all local clocks have the same rate. In case the local clocks do not have the same rate, it is shown that the computational rate is not slower than anysluggish clock; i.e., a clock such that between any two of its ticks, every local clock ticks at least once.The first author was supported by the Fund for the Promotion of Research at the Technion. The work of the second author was done while he was in the Computer Science Department of the Technion; he is presently visiting the Laboratory for Computer Science, MIT.