一种分布式实时时钟同步方法

本文提出了一种利用邻点的时间值实现时钟同步的方法。详细地讨论了在几种典型的分布式互连拓扑的系统中运用此方法的时间精度,对本方法的容错性能也作了一定的探讨。     

基于EPA协议的精确时钟同步方法

工业以太网中通讯链路的不对称性,使得IEEE1588协议中的从时钟偏差计算方法并不适用.本文在EPA(Ether-net for Plant Automation)协议中CSME(Communication Scheduling Management Entity)算法调度的基础上分析了IEEE1588时间同步协议,提出了一种从时钟同步于主时钟的加权修正算法,同时应用晶振频率补偿算法,使得满足了基于EPA协议的工业以太网系统中同步数据采集和控制的实时性要求.采用硬件描述语言(Verilog HDL)和现场可编程逻辑门阵列(FPGA)实现了这种硬件时钟同步方法.该方法解决了传统的基于片上系统(SOC)时钟同步方案中时间戳不稳定、同步精度低等问题.使用Xilinx Spartan3 XC3S1500的FPGA验证了主从时钟的一致性,160ns的标准偏差和50ns的时间偏差平均值的测试结果证明了本文中算法较之协议中原算法的优越性.该方法也为集成现有网卡芯片的系统提供了一种高性价比和高精度的时钟同步解决方案.     

无线分布式网络MBBS时钟同步

针对无线分布式网络时钟同步中误差及信息的数目随层数增长过快的问题,提出基于管理和边界时钟广播的时钟同步算法(MBBS),详细介绍了MBBS的思想来源以及实现步骤.MBBS算法与PBS(pairwise broadcast svnchronization)算法相比,虽然在每轮同步中增加一条同步信息,但是同步的从时钟数目增加了一层.实验结果表明,在多层网络拓下,MBBS减少了全局时钟同步所需的信息数目,提高了网络时钟同步的精度.     

多FPGA设计的时钟同步

在多FPGA设计中,时钟信号的传输延时造成了FPGA间的大时钟偏差,进而制约系统性能。为减少时钟偏差,该文提出一种多数字延迟锁相环(DLL)电路。该电路将时钟的传输电路放入DLL的反馈环路。利用DLL的延迟锁定特性,对FPGA间的时钟传输延时进行补偿,减少FPGA间的时钟偏差,解决多FPGA的时钟同步问题。     

基于时钟同步技术在数据采集系统中的应用

介绍了一种系统时钟信号同步设计。为了提高系统时钟同步技术以及系统的可靠性,以现场可编程阵列（FPGA）代替传统的处理器为控制核心,采用锁相环（PLL）和Verilog硬件描述语言进行设计,达到复位实现时钟同步目的。实践证明,该设计运行稳定,可靠性强,适合在高速工作时钟下工作。     

实时分布式仿真测试平台时钟同步算法

针对Cristian算法和Berkeley算法同步时间精度不高的缺陷,提出一种基于反射内存的网络时钟同步算法。该算法通过计算出准确的延迟得到较精确的漂移率,并采用渐入渐出的同步冗余策略来确定较精确的同步周期和同步方式。实验测试结果证明,与Cristian算法相比,该算法的时间精度更高。     

分布式网络系统中时钟同步的实现

分布式网络系统对时钟同步的需求日益迫切，要求也越来越高。文章针对分布式舰载网络系统提出了采用NTP协议的分层式混合时钟同步方案，并描述了方案的实现。     

一种分布式时钟同步技术设计

时钟同步是分布式网络内各节点设备协同工作的重要前提,网络内许多任务的完成都需以时钟同步作为基础;为了实现分布式系统中高精度的时钟同步,文章在现有的时钟同步技术的基础上,设计了一种分布式时钟同步技术,以北斗卫星授时技术作为主同步机制,单向时钟同步技术作为辅助同步机制;即在正常情况下网络中的节点设备利用北斗卫星进行授时,而在无法顺利接收北斗授时信号的少数情况下,节点设备之间利用单向时钟同步技术完成时钟同步,两者结合共同实现不同情况下高精度的时钟同步;在LabVIEW编程环境下设计仿真程序对方案进行验证,结果表明,该方案可以实现分布式系统中的时钟同步,方案的可行性可以得到验证,然后通过进一步的误差分析可知,误差处在一个可接受的范围内.     

分布式数据采集系统中的时钟同步

在高速数据传输的分布式数据采集系统中,各个组成单元间的时钟同步是保证系统正常工作的关键。由于系统工作于局域网,于是借鉴了IEEE1588时钟同步协议的原理,设计出简易、高效的时钟同步方案,并在基于局域网的分布式数据采集系统中实现微秒级的精确同步。鉴于方案的高可行性和高效性,可将其推广到其他分布式局域网系统中。     

基于分布式仿真系统的时钟同步技术研究

为了推进时钟同步在分布式仿真系统中的实际应用,识别了时钟同步系统的具体要求,在对比多种时钟同步方案后,选择NTP方案并进行优化;在介绍NTP时钟同步的基本原理基础上,进行了时钟同步精度影响因子分析,创造性的提出了构建高精度逻辑时钟、不等式法优化网络回路往返时延的不对称性、时钟晶振频率在线补偿3种优化方法,并建立了时钟同步系统;实验结果表明,设计的时钟同步系统的同步精度优于1 ms,且平均校准周期达到5 h左右;该时钟同步系统能封装为DLL,可灵活集成到具体项目中.     

基于本地时钟自校正的无线传感器网络同步方法

通过分析TPSN同步协议和造成时钟偏差不确定性的各种因素,结合无线传感器网络低功耗的特点及其对时钟同步算法精度的要求,针对TPSN未对时钟频率漂移进行估计的问题,提出一种节点本地时钟自校正方法,并设计了平均时钟偏差指标对一个同步周期内时钟精度进行评价。对比实验结果表明本方法易于实现,在保证同步精度的同时可以延长同步周期,减少同步开销,节约了能耗。     

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．     

基于IEEE1588协议时钟同步精度影响因素的研究

随着分布式测试技术的快速发展,对地理位置分散的测试设备协同完成测试任务的需求也越来越大,而设备之间的时钟同步精度成为制约测试效果的关键因素;为了对时钟同步精度的影响因素进行研究,提出了基于IEEE1588协议的网络时钟同步实现方案;首先对IEEE1588基本原理进行分析,然后提出了IEEE1588协议的实现方案,最后搭建实验平台对影响同步精度的因素进行研究;研究结果表明,同步间隔和网络拓扑结构影响时钟同步精度的两个主要因素。     

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。     

Interval-based Clock Synchronization

In this paper, we develop and analyze a simple interval-based algorithm suitable for fault-tolerant external clock synchronization. Unlike usual internal synchronization approaches, our convergence function-based algorithm provides approximately synchronized clocks maintaining both precision and accuracy w.r.t. external time. This is accomplished by means of a time representation relying on intervals that capture external time, providing accuracy information encoded in interval lengths. The algorithm, which is generic w.r.t. the convergence function and relies on either instantaneous correction or continuous amortization for clock adjustment, is analyzed by utilizing a novel, interval-based framework for establishing worst-case precision and accuracy bounds subject to a fairly detailed system model. Apart from individual clock rate and transmission delay bounds, our system model incorporates non-standard features like clock granularity and broadcast latencies as well. Relying on a suitable notion of internal global time, our analysis unifies treatment of precision and accuracy, ending up in striking conceptual beauty and expressive power.     

基于CAN总线时钟同步机制的研究

随着分布式控制网络的发展,对控制的精度和准确度的要求越来越高。分布式控制网络系统中的核心问题之一就是时钟同步问题。近年来,CAN总线作为控制系统的一种通讯网络在分布式网络控制系统中发展较快。因此文章主要研究CAN网络中的时钟同步问题的解决方法。     

一种离线时钟同步算法

通过研究普通时钟行为特点,分析时钟误差产生的原因和规律,提出了一种离线时钟同步算法,并对其性能进行了分析。与以往的同步算法相比,该算法的优点在于可脱离基准时钟源,无须依靠网络同步,并能保持较高的精度。在普通个人计算机上的重复实验表明,精度可提高3个数量级,24 h误差控制在40 ms以内。