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专利号: 2016110996450
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 电通信技术
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种适用于多跳无线传感器网络的时钟同步频率偏移估计方法,其特征在于:在该方法中,根据节点对同步精度的需求分为转发法和透传法两种,在节点对同步精度要求较高时,采用转发法,而节点对同步精度要求一般时,则采用透传法;具体如下:转发法:多跳分层同步网络中的时间消息由根节点依次逐级向下传播,中间层节点既作为待同步节点与上一级节点进行同步,每次交互后都利用两个时间戳的差值作为节点时间的调整量校正自己的本地时钟,其中分别为相邻节点AL-1的发送时间戳和AL的接收时间戳,间隔固定的时间后,又作为源节点参与下一级节点的同步,直到扩散至待同步节点,重复以上过程,经过多个同步周期后利用统计信号处理的方法估计出节点的相对频率偏移;

透传法:在多跳分层同步网络中,把中间层次节点的处理时间视为额外引入的固定时延 和随机时延即将中间节点的消息传递过程看成透明的,直至待同步节点获得根节点的再同步时间并利用两个时间戳的差值 完成校正,重复以上过程,经过多个周期后,估计出相对频率偏移;

所述采用转发法,当网络中第L级节点AL需要与源节点实现时间同步时,源节点A作为时钟源参考节点,第L级节点AL是待同步节点,其同步步骤包括:

1)网络中的时间消息由源节点依次逐级传播,子节点接收来自其父节点发送的数据帧,获得发送时间戳和本地的接收时间戳,其分别为 与

2)节点AL根据公式 得到调整量 并在随后的一个

时间 调整自己的本地时间,即用当前本地时间减去调整量 作为节点AL新的时间;

3)从第N(N>1)个周期开始,多跳网络中的各个子节点在新的周期会更新本地时钟,因此需要加入一个补偿量μi,假定节点从接收父节点的数据帧开始到向下一级子节点发送数据帧这段时间X为固定值,令其为t',则有

4)重复步骤1)、2),利用数组存入时间戳,N个周期后,估计出相对频率偏移,公式如下:估计出节点A2相对于节点A1的频率偏移 其中N为时间同步的周期数。

2.根据权利要求1所述的适用于多跳无线传感器网络的时钟同步频率偏移估计方法,其特征在于:采用透传法,第L级节点待同步,其同步步骤具体包括:

1)在多跳分层同步网络中将中间节点层次的处理时间视为额外引入的固定时延和随机时延

2)节点AL利用两个时间戳的差值据 得到调整量 并在随

后的时间 调整自己的本地时间,即用当前本地时间减去调整量 作为节点AL新的时间;

3)重复步骤1)、2),利用数组存入时间戳,经过N个同步交互周期后,估计出时钟频率偏移,公式如下其中,