一种新型的高性能CPU时钟树自适应优化策略

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作者 樊凌雁 张哲 +2 位作者 黄灿坤 骆建平 刘海銮 《电子与信息学报》 北大核心 2025年第4期1192-1201,共10页

该文基于精简指令集系统(RISC-V)架构提出了一种新型的自适应全流程(ADFF)时钟树优化方法,高效利用有用偏差(useful skew)来优化高性能CPU时钟树,以满足市场对芯片高性能和低功耗的双重需求。针对时钟树,通过选择关键路径并结合理论延... 该文基于精简指令集系统(RISC-V)架构提出了一种新型的自适应全流程(ADFF)时钟树优化方法,高效利用有用偏差(useful skew)来优化高性能CPU时钟树,以满足市场对芯片高性能和低功耗的双重需求。针对时钟树,通过选择关键路径并结合理论延迟和缓冲器制造有用偏差,采用循环迭代的方式,在不同流程自适应修复常规流程无法解决的建立时间违例(setup violation)和保持时间违例(hold violation)。为了在提升性能的同时,最大限度降低功耗,该文对加入的延迟单元进行合并(merge)处理,实现功耗与时序的联合优化。最后采用RISC_V CPU核进行验证,研究结果表明,在确保合理功耗的基础上,所提方法显著改善了时序情况,总时序裕量违例几乎完全消除。 展开更多

关键词 时钟树 有用偏差 自适应 时间违例 联合优化

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基于负荷暂态事件的低压台区户相变识别技术

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作者 黄莉 刘昱源 +3 位作者 周赣 雷杨 黄堃 冯燕钧 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第14期152-162,共11页

低压台区户相变识别技术对于台区运维具有重要意义。然而,现有的信号注入法工程实施难度大,数据驱动法存在识别精度低等问题,都难以大范围推广。为此,文中提出一种全新的基于负荷暂态事件的户相变识别方法,具有识别准确率高、周期短、... 低压台区户相变识别技术对于台区运维具有重要意义。然而,现有的信号注入法工程实施难度大,数据驱动法存在识别精度低等问题,都难以大范围推广。为此,文中提出一种全新的基于负荷暂态事件的户相变识别方法,具有识别准确率高、周期短、计算量小的优点。首先,阐述负荷暂态事件的定义、类型及传导特性,分析噪声干扰因素并提出建模思路;然后,构建基于负荷暂态事件的户相变识别模型,提出基于Needleman-Wunsch算法的负荷暂态事件优化匹配方法;进一步,通过计算最优匹配子序列之间的时偏熵,将时钟偏差噪声转化为有效信息,共同实现户相变综合研判。最后,以中国江苏省南京市5个实际台区为例,验证了所提方法的优越性。 展开更多

关键词 低压台区 户相变识别 负荷暂态事件 Needleman-Wunsch算法 时偏熵

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高速交替/并行数据采集系统时钟研究 被引量：11

3

作者 张俊杰 武杰 +2 位作者 刘尉悦 乔崇 王砚方 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期281-284,共4页

研究了交替/并行数据采集系统中采样时钟抖动、采样时钟偏差、高速ADC量化误差与采集系统信噪比的关系.通过对采样数据的一级近似以及合理的假设,推导出了信噪比的数学表达式.用建立的仿真模型验证了数学表达式.结果表明,在输入信号频... 研究了交替/并行数据采集系统中采样时钟抖动、采样时钟偏差、高速ADC量化误差与采集系统信噪比的关系.通过对采样数据的一级近似以及合理的假设,推导出了信噪比的数学表达式.用建立的仿真模型验证了数学表达式.结果表明,在输入信号频率较高时,信噪比以20 dB/10倍频下降,时钟抖动等效均方值决定了20 dB/10倍频下降的起始位置. 展开更多

关键词 交替/并行采集 时钟抖动 信噪比 时钟偏差

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一个消除单向时延测量中时钟频差和时钟重置的新方法 被引量：7

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作者 王洪波 林宇 +1 位作者 金跃辉 程时端 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期584-589,共6页

单向时延测量对于分析和评价网络端到端性能具有重要的意义.主机之间的相对时钟频差和时钟重置会给单向时延测量引入不容忽视的误差.本文提出了一个基于模糊聚类分析的算法来检测并消除这些误差.大量实验表明与同类算法相比,该算法有更... 单向时延测量对于分析和评价网络端到端性能具有重要的意义.主机之间的相对时钟频差和时钟重置会给单向时延测量引入不容忽视的误差.本文提出了一个基于模糊聚类分析的算法来检测并消除这些误差.大量实验表明与同类算法相比,该算法有更好的准确性和鲁棒性.而且此算法时间复杂度为O(N) . 展开更多

关键词 单向时延 时钟频差 时钟重置 模糊聚类分析 网络测量

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多FPGA设计的时钟同步 被引量：6

5

作者 宋威 方穗明 +2 位作者 姚丹 张立超 钱程 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期245-247,共3页

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... 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。 展开更多

关键词 现场可编程逻辑门阵列 时钟偏差 延迟锁相环

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基于卡尔曼滤波器的IEEE 1588时钟同步算法 被引量：41

6

作者 庄晓燕 王厚军 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2012年第9期747-751,共5页

时钟同步是网络化分布式测试与控制系统中的一项重要指标。在基于IEEE 1588协议的主从时钟同步中,时钟偏差和时钟漂移的精确测量是主从时钟同步的重要保证。提出了基于二阶卡尔曼滤波器加速运动模型的时钟同步算法,该算法以同步消息包... 时钟同步是网络化分布式测试与控制系统中的一项重要指标。在基于IEEE 1588协议的主从时钟同步中,时钟偏差和时钟漂移的精确测量是主从时钟同步的重要保证。提出了基于二阶卡尔曼滤波器加速运动模型的时钟同步算法,该算法以同步消息包中的时间戳来获取观测值,通过卡尔曼滤波器算法对主从时钟之间的时钟偏差、时钟漂移以及时钟漂移变化率进行估计,使用估计值对从时钟进行补偿与修正。该算法能够消除从时钟的不稳定性对时钟同步的影响。实验结果表明,在时钟同步中引入卡尔曼滤波算法能够显著提高时钟同步精度。 展开更多

关键词 IEEE 1588 时钟同步 卡尔曼滤波 时钟漂移

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基于载波相位的高精度室内快速定位算法 被引量：7

7

作者 范绍帅 荣志强 +1 位作者 田辉 李立华 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期172-181,共10页

为了提高室内无线环境下定位的精度以及位置解算的速度,提出了一种基于载波相位的高精度室内快速定位算法。该算法通过引入参考终端,利用待定位终端和参考终端载波相位测量值间的双重差分完全消除了设备间钟差对定位算法精度的影响。利... 为了提高室内无线环境下定位的精度以及位置解算的速度,提出了一种基于载波相位的高精度室内快速定位算法。该算法通过引入参考终端,利用待定位终端和参考终端载波相位测量值间的双重差分完全消除了设备间钟差对定位算法精度的影响。利用锁相环不失锁期间整周模糊度不变的特性,设计了一种基于多时间点测量数据的整周模糊度迭代解算算法,实现了整周模糊度的快速解算。在解算出整周模糊度后,利用精确的载波相位差分测量值可以实现待定位终端的高精度定位。仿真结果表明,所提定位算法可以完全克服钟差对定位性能的影响,并且能够在极少的采样时间点上实现厘米级的定位精度。 展开更多

关键词 无线定位 载波相位 时钟偏差 整周模糊度

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ASIC后端设计中的时钟偏移以及时钟树综合 被引量：16

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作者 千路 林平分 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第6期527-529,共3页

目前的ASIC设计中,时钟偏移成为限制系统时钟频率的主要因素,时钟树综合技术通过在时钟网络中插入缓冲器来减小时钟偏移。但是,有时这样做并不能达到系统要求的时钟偏移。以一款SMIC0.18μm工艺的DVBT数字电视解调芯片为例,分析了时钟... 目前的ASIC设计中,时钟偏移成为限制系统时钟频率的主要因素,时钟树综合技术通过在时钟网络中插入缓冲器来减小时钟偏移。但是,有时这样做并不能达到系统要求的时钟偏移。以一款SMIC0.18μm工艺的DVBT数字电视解调芯片为例,分析了时钟偏移的产生原因。介绍了使用Synopsys公司Astro工具进行时钟树综合的方法,重点分析了在时钟树综合之前如何设置约束手动优化电路从而改善设计的时序,最后的流片结果证明该方法是有效的。 展开更多

关键词 时钟偏移 时钟树综合 Astro 手动优化

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时钟延时及偏差最小化的缓冲器插入新算法 被引量：2

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作者 曾璇 周丽丽 +2 位作者 黄晟 周电 李威 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第11期1458-1462,共5页

本文提出了以最小时钟延时和时钟偏差为目标的缓冲器插入新算法 .基于Elmore延时模型 ,我们得到相邻缓冲器间的延时是缓冲器在时钟树中位置的凸函数 .当缓冲器布局使所有缓冲器间延时函数具有相同导数值时 ,时钟延时达到最小 ;当所有源... 本文提出了以最小时钟延时和时钟偏差为目标的缓冲器插入新算法 .基于Elmore延时模型 ,我们得到相邻缓冲器间的延时是缓冲器在时钟树中位置的凸函数 .当缓冲器布局使所有缓冲器间延时函数具有相同导数值时 ,时钟延时达到最小 ;当所有源到各接收端点路径的延时函数值相等时 ,时钟偏差达到最小 .对一棵给定的时钟树 ,我们在所有从源点到各接收端点路径上插入相同层数的缓冲器 ,通过优化缓冲器的位置实现时钟延时最小 ;通过调整缓冲器尺寸和增加缓冲器层数 ,实现时钟偏差最小 . 展开更多

关键词 偏差最小化 集成电路 缓冲器插入 算法 时钟延时 VLSI

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同步数字系统时钟分布及偏斜补偿技术研究 被引量：3

10

作者 冀蓉 曾献君 +1 位作者 陈亮 张峻峰 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2009年第3期135-138,共4页

本文从时钟系统的两个主要参数——时钟偏斜和抖动对系统性能的影响入手,对现有的高性能VLSI同步数字系统中的时钟分布网络和偏斜补偿技术进行了研究和分类,并从体系结构、偏斜补偿的精度、抖动、功耗以及实现的难易度等方面对各种补偿... 本文从时钟系统的两个主要参数——时钟偏斜和抖动对系统性能的影响入手,对现有的高性能VLSI同步数字系统中的时钟分布网络和偏斜补偿技术进行了研究和分类,并从体系结构、偏斜补偿的精度、抖动、功耗以及实现的难易度等方面对各种补偿技术进行了比较和分析。 展开更多

关键词 时钟分布 时钟偏斜 时钟抖动 树 网格 时钟补偿

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SDN中的端到端时延 被引量：4

11

作者 黄晓鹏 黄传河 +2 位作者 农黄武 杨丹凤 杨金羚 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2016年第1期67-72,共6页

随着大规模SDN的不断发展,用来管理和衡量网络性能的指标也越来越重要。端到端时延就是其中重要的部分,针对该指标已经提出了很多计算的方法,主要分为主动探测和被动探测,但是各有优缺点。因此,提出一种主动探测和被动探测相结合的方法... 随着大规模SDN的不断发展,用来管理和衡量网络性能的指标也越来越重要。端到端时延就是其中重要的部分,针对该指标已经提出了很多计算的方法,主要分为主动探测和被动探测,但是各有优缺点。因此,提出一种主动探测和被动探测相结合的方法,通过特殊方法计算出第一个数据包的时延,再通过快速方法计算相邻数据包端到端时延之差,得到所有数据包的端到端时延。实验结果表明,新方法在时钟不同步的情况下,可以有效地计算出端到端时延。 展开更多

关键词 软件定义网络 时钟漂移 时钟同步 端到端时延 网络仿真

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全数字延时锁定环的研究进展 被引量：2

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作者 徐太龙 陈军宁 +2 位作者 孟坚 徐超 柯导明 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2013年第6期1371-1374,共4页

全数字延时锁定环在现代超大规模系统芯片中具有极其重要的作用,被广泛地用于解决系统时钟的产生和分布问题,因此详细分析其研究进展具有一定的理论意义和实际应用价值.首先在分析延时锁定环工作原理的基础上,阐明了全数字延时锁定环相... 全数字延时锁定环在现代超大规模系统芯片中具有极其重要的作用,被广泛地用于解决系统时钟的产生和分布问题,因此详细分析其研究进展具有一定的理论意义和实际应用价值.首先在分析延时锁定环工作原理的基础上,阐明了全数字延时锁定环相对于全模拟和混合信号延时锁定环具有的优点.其次详细阐述了全数字延时锁定环的发展过程、研究现状和存在的问题,尤其在指出传统逐次逼近寄存器延时锁定环存在谐波锁定、锁定时间没有达到理论值和死锁三个问题的基础上,对各种改进型逐次逼近寄存器延时锁定环的性能进行了对比分析.最后对全数字延时锁定环的未来发展趋势进行了展望. 展开更多

关键词 时钟偏差 全数字延时锁定环 逐次逼近寄存器 锁定时间

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Internet网络时延测量中的时钟同步算法 被引量：5

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作者 孙海燕 侯朝桢 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第14期20-22,48,共4页

针对单向网络性能测量过程中存在的时钟同步问题,提出了基于法向距离最小的优化目标。该文根据优化目标推导了时钟同步优化算法,从而提高单向网络时延测量的精确性。并针对一个实际的网络时延测量结果进行了分析,验证了该算法的有效性。

关键词 网络时延测量 时钟同步 时钟偏移 时滞 凸集

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同步数字集成电路设计中的时钟树分析 被引量：5

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作者 殷瑞祥 郭镕 陈敏 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期5-8,共4页

时钟树的设计是同步数字集成电路设计中的一个重要部分,对系统的性能和可靠性有很大影响.文中介绍了同步数字系统的组成和时钟偏移的定义,提出了一种时钟树结构的设计方法,基于该方法用布局布线工具Astro对一个8051芯片进行了自动时钟... 时钟树的设计是同步数字集成电路设计中的一个重要部分,对系统的性能和可靠性有很大影响.文中介绍了同步数字系统的组成和时钟偏移的定义,提出了一种时钟树结构的设计方法,基于该方法用布局布线工具Astro对一个8051芯片进行了自动时钟树分析和指定结构的时钟树分析.结果表明,用文中方法设计时钟树结构能得到比自动时钟树分析更好的效果.文中还给出了设计中门控时钟问题的解决方法. 展开更多

关键词 同步数字系统 集成电路设计 时钟树 时钟偏移

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基于频偏估计的无线传感器网络时间同步算法 被引量：10

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作者 孙毅 曾璐琨 +2 位作者 武昕 陆俊 孙跃 《通信学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期26-33,共8页

针对无线传感器网络经典同步算法稳定性较差,时钟相偏和频偏联合校正算法存在高开销等问题,提出一种基于频偏估计的无线传感器网络时间同步算法(CSMS算法)。CSMS算法采用低开销相偏和频偏估计方法,提高了成对节点的同步精度和稳定性;结... 针对无线传感器网络经典同步算法稳定性较差,时钟相偏和频偏联合校正算法存在高开销等问题,提出一种基于频偏估计的无线传感器网络时间同步算法(CSMS算法)。CSMS算法采用低开销相偏和频偏估计方法,提高了成对节点的同步精度和稳定性;结合分层和广播监听构建了同步策略,能够保证算法的稳定性和同步精度,实现了与邻居节点及根节点的同步,同时优化了同步总开销。实验结果表明,CSMS算法能够有效地平衡同步能耗、同步精度及同步稳定性。 展开更多

关键词 无线传感器网络 时间同步 低开销 相偏和频偏估计

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基于28 nm工艺数字芯片的时钟树设计 被引量：5

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作者 陈力颖 汤勇 吕英杰 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2019年第1期76-82,共7页

针对纳米级设计中时钟偏移大、时序不容易收敛等问题,提出了一种有效的时钟树综合(CTS)优化方案。以28 nm工艺的数字芯片为例,根据其时钟结构特点,将CTS过程分成两步完成。利用这种方法,采用Cadence公司的APR工具Encounter对数字模块进... 针对纳米级设计中时钟偏移大、时序不容易收敛等问题,提出了一种有效的时钟树综合(CTS)优化方案。以28 nm工艺的数字芯片为例,根据其时钟结构特点,将CTS过程分成两步完成。利用这种方法,采用Cadence公司的APR工具Encounter对数字模块进行时钟网络的设计;对分步CTS和传统CTS两种方法进行比较。结果表明:使用分步CTS的时钟偏移减小了52%,提高了时钟网络的性能,从而时序得到了很大的改善,芯片泄漏功耗也降低了45%。 展开更多

关键词 数字芯片 时钟树设计 数字集成电路 物理设计 时钟树综合 时钟偏移 插入延迟

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BOND：一种双向的单路网络延时测量方法 被引量：2

17

作者 田海燕 朱利 +2 位作者 WANG Huan-zhao 马臻 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2005年第3期396-399,共4页

用软件的方法进行单路网络延时的精确测量,需要解决两个端系统的时钟异步问题.现有的测量算法(如Ping和LPA)在测量精度和实时性方面存在着明显的不足.针对这些问题,本文提出一种双向的单路网络延时测量方法.新的延时测量算法对LPA算法... 用软件的方法进行单路网络延时的精确测量,需要解决两个端系统的时钟异步问题.现有的测量算法(如Ping和LPA)在测量精度和实时性方面存在着明显的不足.针对这些问题,本文提出一种双向的单路网络延时测量方法.新的延时测量算法对LPA算法进行了改进.实验结果表明,双向单路网络延时测量方法是一种十分有效的延时测量算法,特别适合于工程应用. 展开更多

关键词 单路延时 时钟扭曲 时钟同步 时钟重置

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水声传感器网络中成簇时间同步协议研究 被引量：3

18

作者 徐明 刘广钟 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2013年第8期2476-2479,共4页

针对水声通信传播延迟长和节点移动性强的问题,提出一种水声传感器网络中成簇时间同步协议。该协议将时间同步分为簇间同步和簇内同步两个过程,并且通过簇间同步和簇内同步的局部并发执行减少同步过程中产生的报文数量。此外,该协议在... 针对水声通信传播延迟长和节点移动性强的问题,提出一种水声传感器网络中成簇时间同步协议。该协议将时间同步分为簇间同步和簇内同步两个过程,并且通过簇间同步和簇内同步的局部并发执行减少同步过程中产生的报文数量。此外,该协议在计算时钟频偏和相偏的过程中通过区分因为节点移动性造成的下游链路和上游链路传输延迟的不同来提高同步精度。仿真结果表明,与其他同步协议相比,成簇时间同步协议可以在降低同步误差的同时,有效减少网络中同步报文的数量,从而达到降低能量消耗的目的。 展开更多

关键词 时间同步 水声传感器网络 时钟频偏 时钟相偏 时间戳

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单向时延测量的时钟同步技术及测量方法 被引量：4

19

作者 李波 张新有 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2013年第8期1954-1958,共5页

单向时延测量是分析和评价网络端到端性能的重要参数,主机之间的时钟偏移和时钟频差会给单向时延测量引入不可忽视的误差.针对传统消除时钟频差中线性规划法对误差判别和处理数据量的不足,提出了极限类比的方法来估计时钟频差系数,并采... 单向时延测量是分析和评价网络端到端性能的重要参数,主机之间的时钟偏移和时钟频差会给单向时延测量引入不可忽视的误差.针对传统消除时钟频差中线性规划法对误差判别和处理数据量的不足,提出了极限类比的方法来估计时钟频差系数,并采用类PTP技术构造时钟同步来消除时钟偏移对测量结果的影响,本方法相比传统线性规划法有计算复杂度小、计算快捷的优点,在网络时延固定变化时,该方法更能准确反映网络时延变化,最后针对实际的网络时延测量结果进行了分析,验证了该方法的通用性和可行性. 展开更多

关键词 时钟频差 时钟偏移 PTP 极限类比

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基于频率校正的触发型传感器网络同步算法 被引量：1

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作者 魏诺 郭强 +2 位作者 李春杰 刘瑞霞 孔祥龙 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期95-97,共3页

通过对现有时钟同步算法的分析,为消除触发型同步算法中时钟频率偏差对同步误差的影响,提出一种基于频率校正的触发型传感器网络同步算法。该算法中基站监测事件发生时,相关传感器节点通过线性回归计算时钟晶振频率偏差,通过同步信令的... 通过对现有时钟同步算法的分析,为消除触发型同步算法中时钟频率偏差对同步误差的影响,提出一种基于频率校正的触发型传感器网络同步算法。该算法中基站监测事件发生时,相关传感器节点通过线性回归计算时钟晶振频率偏差,通过同步信令的交互,估算往返时延和时间差值。仿真结果表明,该算法能达到良好的同步精度。 展开更多

关键词 传感器网络 事件触发 频率偏差 时钟同步

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