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专利号: 2019108658799
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:2024-02-26
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种免时间戳交互的隐含节点时钟频率偏移估计方法,其特征在于,该方法融合免时间戳交互机制与监听机制,并将主节点M、从节点S和隐含节点F之间的时钟关系统一到同一参照尺度,形成最大似然估计或一种低复杂度估计方法,估计出隐含节点F相对从节点S与主节点M的时钟频率偏移;

所述融合免时间戳交互机制与监听机制,具体包括以下步骤:A1:在从节点S本地时刻 向主节点M发送数据包的同时,隐含节点F利用无线媒介的广播特性监听得到该数据包,并记录本地时间A2:隐含节点F接收到主节点M间隔时间Δi回复给从节点S的确认帧,记录下本地时间为A3:重复上述步骤A1~A2;假设节点S以周期T发送数据包,且起始时间为0,节点F计算得到 经过N个周期后,隐含节点F获得一系列时间值所述将主节点M、从节点S和隐含节点F之间的时钟关系统一到同一参照尺度,具体包括:根据频偏的差值法定义,即 其中fM和fS分别表示节点M和节点S的晶振频率,节点M、S和F之间的相对时钟频率偏移关系表述为:基于上述相对时钟频率偏移关系,将三个节点的本地时钟统一到同一参照尺度,得到如下通式:

(SM) (SF) (FM) (SM) (SF) (MF) (SM) (SF) (MF) (SF)其中,φ′=φ ‑φ ‑φ ,δ′=δ ‑δ ‑δ ,zi=wi ‑wi +wi ;φ 和(SF)

分别表示节点S与节点F之间的初始时钟相位偏移和频率偏移,δ 和 表示节点S(SM)

到节点F传输过程中的固定时延和随机时延;φ 和 分别表示节点S与节点M之间的初(SM)

始时钟相位偏移和频率偏移,δ 和 表示节点S到节点M传输过程中的固定时延和随机(FM) (MF)

时延;φ 和 分别表示节点F与节点M之间的初始时钟相位偏移和频率偏移,δ 和wi(MF)

表示节点M到节点F传输过程中的固定时延和随机时延;

隐含节点F根据本地获取的一系列时间值 采用最大似然估计方法,估计出相对从节点S与主节点M的频率偏移参数,即 和 计算公式如下:H ‑1 H

M=IN‑R(RR) R

其中,IN表示N阶单位矩阵,η为三个节点间初始相偏与固定时延累积值的和;

在三个节点本地时钟关系通式的基础上,得出另一种低复杂度的频率偏移估计方法,其具体包括以下步骤:

B1:将第i+1周期估计通式减去第i周期通式;

B2:重复步骤B1,经过N个周期后,得到N‑1个简化估计式,并根据公式:估计出隐含节点F相对从节点S与主节点M的频率偏移参数 其中,