IEEE1588高精度時鐘調(diào)整算法的研究.pdf

1、隨著各種分布式網(wǎng)絡(luò)和局域網(wǎng)的廣泛應(yīng)用，在許多對時間精度要求嚴(yán)格的應(yīng)用系統(tǒng)中，高精度時間同步技術(shù)成為一項關(guān)鍵性技術(shù)。目前國內(nèi)外許多專家學(xué)者都致力于IEEE1588協(xié)議的研究與應(yīng)用，該協(xié)議義的時間同步精度在各種網(wǎng)絡(luò)時鐘同步協(xié)議中是最高的。然而在應(yīng)用IEEE1588協(xié)議時還存在許多問題：例如時鐘漂移和傳輸延時的不確定性，而且協(xié)議也沒有規(guī)定從時鐘怎么運用時鐘偏差米進行自身的調(diào)整。因此研究IEEE1588從時鐘的調(diào)整具有非常重要的意義，本文就針對

2、時鐘漂移和晶振的不穩(wěn)定性問題對從時鐘調(diào)整算法展開了研究，完成的生要工作如下：
　　(1)介紹了IEEE1588協(xié)議的特點及其優(yōu)越性，并詳細(xì)闡述了IEEE1588協(xié)議精確時間同步的原理，分析了影響網(wǎng)絡(luò)時鐘同步精度的因素，針對其重要環(huán)節(jié)—時間戳的獲取，介紹了軟件和硬件兩種提取時間戳的方式。
　　(2)針對時鐘偏差和漂移，將利用基于卡爾曼濾波器的PTP時鐘同步算法予以解決，井對從時鐘的模型進行了修正；而對于時鐘晶振的不穩(wěn)定性造成的

3、偏差則采用了一種基于FPGA的硬件時鐘頻率補償算法，從而使時鐘晶振的頻率能夠穩(wěn)定在相對恒定的范圍內(nèi)。
　　(3)在OMNeT++網(wǎng)絡(luò)仿真軟件平臺上，對IEEE1588協(xié)議主從節(jié)點之間的時鐘同步過程進行了模擬，并對卡爾曼預(yù)濾波算法進行了仿真；在ISE和其自帶的仿真工具上對時鐘頻率補償算法進行了仿真，并驗證了其可行性。
　　結(jié)果表明：仿真結(jié)果與理論分析是相符的，這兩種算法都很大程度地提高了同步的精度，能夠達(dá)到高精度同步系統(tǒng)的要求