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IEEE1588时钟同步协议在数字化变电站中的应用探讨 被引量:23
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作者 史先好 高厚磊 +1 位作者 向珉江 崔川 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期132-135,共4页
针对IEC61850对变电站内不同应用层面的同步精度要求,比较了硬接线同步方式、简单网络时间协议(SNTP)和IEEE1588精确时间协议(PTP)的优缺点。介绍了IEEE1588时间协议的时钟类型以及它们之间的关系,详细分析了IEEE1588时间同步的基本原... 针对IEC61850对变电站内不同应用层面的同步精度要求,比较了硬接线同步方式、简单网络时间协议(SNTP)和IEEE1588精确时间协议(PTP)的优缺点。介绍了IEEE1588时间协议的时钟类型以及它们之间的关系,详细分析了IEEE1588时间同步的基本原理。应用目前硬件支持条件,论证了在数字化变电站中应用IEEE1588实现高精度时间同步的可行性。基于未来变电站自动化系统对高精度时间同步信息的需求,提出了IEEE1588时间协议在IEC61850数字化变电站中的2个工程应用方案,其一为单变电站型,其二为多变电站型。在应用方案中,讨论了利用北斗卫星定位系统、全球卫星定位系统(GPS)和原子时钟构建最高级时钟的冗余配置方案。 展开更多
关键词 ieee1588 数字化变电站 时钟同步 以太网 IEC61850 时间孤岛
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基于GPS和IEEE-1588协议的时钟同步装置的研制 被引量:21
2
作者 庄玉飞 黄琦 井实 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2011年第13期111-115,125,共6页
面对电力系统对同步时钟的迫切需求,如何保证同步时钟的精度和可靠性成为重要问题。基于GPS和IEEE-1588协议,主要利用FPGA技术研制了一种时钟同步装置。该装置可同时进行IEEE-1588同步和接收GPS、IRIG-B码同步源发送的秒同步信号,可供... 面对电力系统对同步时钟的迫切需求,如何保证同步时钟的精度和可靠性成为重要问题。基于GPS和IEEE-1588协议,主要利用FPGA技术研制了一种时钟同步装置。该装置可同时进行IEEE-1588同步和接收GPS、IRIG-B码同步源发送的秒同步信号,可供选择的同步方式保证了同步的可靠性;在以太网物理层和MAC层之间的MII处检测和标记1588报文是实现高精度同步的关键方法,且1588校正本地时钟时实现了平滑修正。测试结果显示1588同步误差小于500ns,该装置具有同步精度高、可靠性好的特点,将其应用于同步相量测量单元(PMU)中,可以满足电力系统广域测量对同步时钟的要求。 展开更多
关键词 ieee-1588协议 GPS IRIG_B FPGA 时钟同步装置
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IEEE-1588协议时钟同步报文的精确时间标记方法研究 被引量:49
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作者 魏丰 孙文杰 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期162-169,共8页
采用专用硬件在物理层标记(time stamping)时钟同步报文发出和到达的时刻是实现高精度网络时钟同步的基础。本文分析了IEEE-1588协议中Sync和Delay_Req报文的数据帧结构,提出了一种在以太网物理层(PHY)和MAC层之间的介质无关接口(MII)... 采用专用硬件在物理层标记(time stamping)时钟同步报文发出和到达的时刻是实现高精度网络时钟同步的基础。本文分析了IEEE-1588协议中Sync和Delay_Req报文的数据帧结构,提出了一种在以太网物理层(PHY)和MAC层之间的介质无关接口(MII)处检测同步报文的策略和实现精确时间标记的方案。并根据此方案采用Altera公司的CycloneⅠ系列FPGA芯片EP1C12Q240研制了相关的测试平台。在此平台上对10Mbps以太网环境中的时间标记精度进行了初步实测,标记精度优于500nS。 展开更多
关键词 ieee 1588协议 网络时钟同步 时间标记 介质无关(MII)接口
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基于IEEE1588协议的精确时钟同步算法改进 被引量:11
4
作者 李学桥 陈园 梁爽 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2011年第2期42-45,共4页
在工业控制领域,时钟同步精度是影响工业以太网实时性的一个重要因素。为了满足工业以太网对时钟同步的高精度要求,本文对IEEE1588精确时间同步协议进行了研究,阐述了该算法实现高精度同步的原理,并针对以太网通讯路径不对称的情况,提... 在工业控制领域,时钟同步精度是影响工业以太网实时性的一个重要因素。为了满足工业以太网对时钟同步的高精度要求,本文对IEEE1588精确时间同步协议进行了研究,阐述了该算法实现高精度同步的原理,并针对以太网通讯路径不对称的情况,提出了一种同步改进算法,通过对同步延迟计算进行加权修正,提高了时钟同步精度。最后,在自行设计的测试系统中进行了测试,测试结果表明,改进算法有效提高了路径不对称条件下的时钟同步精度。 展开更多
关键词 ieee1588 时钟同步 线路延迟 同步偏差
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基于ARM的IEEE1588精密时钟同步协议的实现 被引量:7
5
作者 孔亚广 孙祥祥 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第A01期315-317,323,共4页
为了达到以太网纳秒级的时钟同步,概述了IEEE1588(网络化测量及控制系统的精确时钟同步协议)的机理,对该算法实现纳秒级同步的方法进行细述,同时从工程实践的角度提出一种基于ARM的实现方法,软硬件结合实现IEEE1588协议,给出了实现方案... 为了达到以太网纳秒级的时钟同步,概述了IEEE1588(网络化测量及控制系统的精确时钟同步协议)的机理,对该算法实现纳秒级同步的方法进行细述,同时从工程实践的角度提出一种基于ARM的实现方法,软硬件结合实现IEEE1588协议,给出了实现方案和流程图,并给出相关的测试结果,证明其符合现代工业以太网应用对高精度时钟同步的要求。 展开更多
关键词 ieee1588协议 时间戳 以太网 时钟同步 延迟
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一种改进IEEE 1588协议的时钟同步方法 被引量:7
6
作者 王家林 杨宣访 刘蕾 《电测与仪表》 北大核心 2020年第20期129-133,140,共6页
针对IEEE 1588协议基于网络进行时钟同步偏差较大的问题,提出一种改进IEEE 1588协议的时钟同步方法。在分析IEEE 1588协议的基础上,对影响同步精度的时钟偏差和频率偏差进行建模,利用二阶Kalman滤波算法对时钟偏差和频率偏差进行递推,... 针对IEEE 1588协议基于网络进行时钟同步偏差较大的问题,提出一种改进IEEE 1588协议的时钟同步方法。在分析IEEE 1588协议的基础上,对影响同步精度的时钟偏差和频率偏差进行建模,利用二阶Kalman滤波算法对时钟偏差和频率偏差进行递推,并通过Allan方差验证噪声特性,不断修正时钟偏差。在实验室环境下设计了三组测试方案,对改进后的时钟同步精度进行测试,并比较改进后的同步方法与IEEE 1588协议同步方法的精度,验证改进同步方法的有效性和优越性。 展开更多
关键词 时钟同步 KALMAN滤波 时钟偏差 频率偏差 ALLAN方差 ieee 1588
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IEEE1588精密时钟同步协议的分析与实现 被引量:10
7
作者 庾智兰 李智 《电子测量技术》 2009年第4期56-58,62,共4页
LXI(LAN-based Extensions for Instrumentation)技术的提出进一步推动了测试测量领域的发展,基于IEEE1588精确时钟同步协议的时间同步触发是LXI B类仪器的一个主要特点。本文介绍了IEEE1588精密时钟协议,详细分析了其同步原理,并介绍... LXI(LAN-based Extensions for Instrumentation)技术的提出进一步推动了测试测量领域的发展,基于IEEE1588精确时钟同步协议的时间同步触发是LXI B类仪器的一个主要特点。本文介绍了IEEE1588精密时钟协议,详细分析了其同步原理,并介绍了一种实现IEEE1588协议的方案,从时钟通过与主时钟交换报文获取时间戳,根据时间戳计算出与主时钟的时间偏差并对自己的时钟进行修正。最后对所设计的系统进行了测试,测试结果显示系统能实现时钟同步。 展开更多
关键词 LXI ieee1588 时钟 时钟 时钟同步
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基于IEEE 802.1AS的多跳时钟同步算法与系统实现 被引量:1
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作者 赵国锋 危瑞鹏 +2 位作者 邢媛 徐川 张汝凤 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期814-823,共10页
针对现有IEEE 802.1AS协议中单一主时钟无法保障多跳网络下高精度同步的问题,提出一种基于多属性决策的冗余时钟同步方法.首先,基于链路拥塞程度、节点拓扑属性和时钟源质量系数对时钟属性值进行建模;其次,采用多属性决策算法选取最佳... 针对现有IEEE 802.1AS协议中单一主时钟无法保障多跳网络下高精度同步的问题,提出一种基于多属性决策的冗余时钟同步方法.首先,基于链路拥塞程度、节点拓扑属性和时钟源质量系数对时钟属性值进行建模;其次,采用多属性决策算法选取最佳主时钟并生成冗余时钟序列表;最后,利用FPGA(Field Programmable Gate Array)平台设计并实现冗余时钟同步系统,同时搭建真实网络环境对所提方法进行测试.结果表明,相较于现有方法,时钟同步精度提升了68%,主时钟失效后重新同步所需收敛时间减小了60%. 展开更多
关键词 时钟同步 ieee 802.1AS协议 时钟选取 冗余时钟 FPGA
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基于IEEE1588协议的高精度时钟同步系统设计与实现 被引量:11
9
作者 崔永俊 韩一德 郭峰 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2021年第12期97-101,共5页
纯软件方式实现的IEEE1588协议时间戳标记位置处于数据链路层,受网络传输延迟不确定性的影响,时钟同步精度大多局限在μs级别。为了进一步提高多测点信号采集的同步性,应用于分布式振动信号同步采集,提高时钟同步精度。设计了硬件与软... 纯软件方式实现的IEEE1588协议时间戳标记位置处于数据链路层,受网络传输延迟不确定性的影响,时钟同步精度大多局限在μs级别。为了进一步提高多测点信号采集的同步性,应用于分布式振动信号同步采集,提高时钟同步精度。设计了硬件与软件结合的IEEE15888精密时间协议的高精度时钟同步系统。系统采用卫星时钟作为授时时钟源,STM32F407作为主控芯片,利用STM32F407中集成的MAC内核实现开源代码PTPd中IEEE1588最佳主时钟、本地时钟调节等算法的运行;采用支持硬件时间戳的DP83640物理层芯片实现RMII接口物理层标记时间戳,进一步降低了信号在网络传输过程中发生的随机性延迟,提高了时间同步的精度。经过同步信号输出测试,该系统时钟同步误差优于±200 ns,达到设计要求,应用性能良好。 展开更多
关键词 ieee1588协议 DP83640 PTPd 时钟同步
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IEEE 1588精确时间同步协议的应用方案 被引量:83
10
作者 于鹏飞 喻强 +3 位作者 邓辉 鲍兴川 马媛媛 郭经红 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第13期99-103,共5页
阐述了IEEE1588协议比以往时间同步方式如网络时间协议(NTP)的优点,分析了IEEE1588协议的2个核心算法——最佳主时钟(BMC)算法和本地时钟同步(LCS)算法,提出了解决IEEE1588协议在实际应用中不能满足其假设前提的解决方法,在实验室环境... 阐述了IEEE1588协议比以往时间同步方式如网络时间协议(NTP)的优点,分析了IEEE1588协议的2个核心算法——最佳主时钟(BMC)算法和本地时钟同步(LCS)算法,提出了解决IEEE1588协议在实际应用中不能满足其假设前提的解决方法,在实验室环境中利用ARM9200平台实现了IEEE1588协议并进行了测试,结果表明其明显优于NTP。该研究工作对于IEEE1588协议在电力系统中的实际应用具有重要意义。 展开更多
关键词 ieee 1588 电力系统 最佳主时钟 本地时钟同步 网络延时不确定
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基于IEEE1588的数字化变电站时钟同步技术研究 被引量:98
11
作者 赵上林 胡敏强 +1 位作者 窦晓波 杜炎森 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第21期97-102,共6页
IEEE1588是关于网络测量和控制系统的精密时间协议(precision time protocol,PTP)标准,其网络对时精度可达亚μs级。文章介绍了IEEE1588标准定义的高精度时钟同步的原理以及PTP时钟模型,针对遵循IEC61850标准的变电站通信网络拓扑结构,... IEEE1588是关于网络测量和控制系统的精密时间协议(precision time protocol,PTP)标准,其网络对时精度可达亚μs级。文章介绍了IEEE1588标准定义的高精度时钟同步的原理以及PTP时钟模型,针对遵循IEC61850标准的变电站通信网络拓扑结构,提出了IEEE1588在数字化变电站内的应用方案,讨论了各方案的优缺点,并给出了时钟设备的冗余配置方法及其功能实现。文章从理论上分析了IEEE1588标准的时钟同步误差,最后从全网的角度探讨了该标准的具体应用策略。 展开更多
关键词 ieee 1588 时钟同步 数字化变电站 IEC 61850 通信网络
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基于IEEE 1588的无线传感器网络时钟同步方法 被引量:17
12
作者 陈旿 孙建华 +2 位作者 于振兴 侯维苇 洪亮 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期564-574,共11页
时钟同步是无线传感器网络的一项重要支撑技术,网络节点间的协作感知、数据融合、定位技术、能量管理都需要时钟同步的支持,才能正常开展。通过对影响802.11无线网络中IEEE 1588时钟同步精度的双向不对称时延的产生机理及统计特性进行... 时钟同步是无线传感器网络的一项重要支撑技术,网络节点间的协作感知、数据融合、定位技术、能量管理都需要时钟同步的支持,才能正常开展。通过对影响802.11无线网络中IEEE 1588时钟同步精度的双向不对称时延的产生机理及统计特性进行详细分析,提出了一种基于卡尔曼滤波的时延过滤算法,并在此基础上设计实现了时钟伺服系统,从而实现了基于IEEE 1588协议的一种纯软件形式的无线传感器网络时钟同步方法。最后,通过实测验证了该方法的有效性。实测结果表明,该方法在同步精度、同步时间及偏移误差上达到了较高的指标。 展开更多
关键词 无线传感器网络 时钟同步 双向不对称时延 ieee 1588 卡尔曼滤波 时钟伺服
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基于IEEE1588的时钟同步算法软件实现 被引量:36
13
作者 刘明哲 徐皑冬 赵伟 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z3期2009-2011,共3页
基于工业以太网通信技术,本文给出了一种精准时间协议的软件实现方法。它基于划分时隙的以太网确定性调度通信机制,有效地消除了以太网冲突的影响,并通过硬件定时、中断补偿等手段,大大提高了时钟同步的精度。经测试的结果表明,它可以... 基于工业以太网通信技术,本文给出了一种精准时间协议的软件实现方法。它基于划分时隙的以太网确定性调度通信机制,有效地消除了以太网冲突的影响,并通过硬件定时、中断补偿等手段,大大提高了时钟同步的精度。经测试的结果表明,它可以达到亚微秒级的时钟抖动精度,满足大部分工业系统的要求。 展开更多
关键词 ieee1588 以太网 时钟同步 精准时间协议
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IEEE1588时钟同步技术在数字化变电站中的应用 被引量:32
14
作者 汪祺航 吴在军 +1 位作者 赵上林 黄伟 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第19期137-141,169,共6页
介绍了国内现阶段数字化变电站时钟同步技术的应用,比较了现阶段变电站时钟同步技术的技术特点。针对基于IEC61850标准的新型数字化变电站高精度时钟同步指标要求,引入能达到亚微秒级对时精度的IEEE1588时钟同步对时技术,阐述了IEEE158... 介绍了国内现阶段数字化变电站时钟同步技术的应用,比较了现阶段变电站时钟同步技术的技术特点。针对基于IEC61850标准的新型数字化变电站高精度时钟同步指标要求,引入能达到亚微秒级对时精度的IEEE1588时钟同步对时技术,阐述了IEEE1588时钟同步技术原理。重点讨论基于IEEE1588时钟同步技术的两种变电站配置方案——基于边界时钟的对时网络和基于透明时钟的对时网络,论述了基于透明时钟的对时网络的优越性。提出了对时装置的设计方案,并分析了影响IEEE1588对时性能的重要因素和补偿手段。 展开更多
关键词 时钟同步 ieee1588 数字化变电站
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基于IEEE1588的时钟同步技术研究 被引量:8
15
作者 李智 张景宇 +1 位作者 牛军浩 覃斌毅 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2012年第12期99-102,共4页
分布式测量控制系统的快速发展对时钟同步精度提出了更高的要求,IEEE1588协议是关于网络测量和控制系统的协议,可实现高精度的时间同步;深入分析了IEEE1588协议的最佳主时钟(BMC)算法原理和本地时钟同步主时钟的过程;提出了一种在物理... 分布式测量控制系统的快速发展对时钟同步精度提出了更高的要求,IEEE1588协议是关于网络测量和控制系统的协议,可实现高精度的时间同步;深入分析了IEEE1588协议的最佳主时钟(BMC)算法原理和本地时钟同步主时钟的过程;提出了一种在物理层加盖时间戳的IEEE1588实现方案,提供了硬件设计方法,阐述了主从时钟的软件设计流程。在此基础上对主从时钟的同步进行了验证。实验证明:该方法是切实可行的,时钟同步精度可达亚微秒级;通过不同网络电缆长度的测试,证明该设计基本消除了固定网络延迟造成的影响。 展开更多
关键词 时钟同步 ieee1588 最佳主时钟算法 时间戳
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应用IEEE 1588的配电网终端队列时延不对称通信路径的时钟同步补偿算法 被引量:4
16
作者 钱超 徐迅 +5 位作者 梅军 喻洁 郑建勇 王勇 稽文路 张明 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3622-3626,共5页
随着配电网对设备之间的同步性要求日益增高,IEEE1588精确时间协议(precision time protocol,PTP)以及网络时间协议(network time protocol,NTP)等定时协议要求对客户和服务器之间的通信路径延迟进行精确的测量,从而实现时间的精确同步... 随着配电网对设备之间的同步性要求日益增高,IEEE1588精确时间协议(precision time protocol,PTP)以及网络时间协议(network time protocol,NTP)等定时协议要求对客户和服务器之间的通信路径延迟进行精确的测量,从而实现时间的精确同步。客户现场的精确时间估算是基于一种假设,即网络的物理传播时间的前向和后向时延是相等的,或者说它们之间的差异之前就已进行了相应的校准的。除了物理链路的延迟,通道上的交换/路由设备将引起定时分组排队时延。然而,该队列时延通常在前向和后向上一般并不同,因此引入了由排队引起的不对称(queue-induced asymmetry,QIA)算法作为解决主从时钟间时间误差不对称的方法。提出了一种易于应用于现有的网络设备中且不需要任何路径定时支持的基于QIA补偿的新算法,并基于OPNET仿真平台对该算法的路径时延和时间偏差进行了对比分析,充分证明了其优越性。 展开更多
关键词 不对称 时延估测 ieee 1588 时钟同步 QIA补偿算法 OPNET
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基于卡尔曼滤波器的IEEE 1588时钟同步算法 被引量:42
17
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IEEE1588标准的电力调度通信网络时钟同步 被引量:3
18
作者 胡志广 翁奕珊 +1 位作者 邹国惠 周文瑜 《水电能源科学》 北大核心 2011年第4期174-176,共3页
针对目前电力调度自动化系统基于GPS传统对时方法的缺陷,提出了基于IEEE1588(IEC61588)标准的新对时方案,并指出在调度自动化系统中的发展方向。研究结果表明,该方案精度高、经济、安全、可靠,为智能电网建设提供了技术支撑。
关键词 电力调度自动化 通信网络 时钟同步 ieee1588 精确对时协议 网络时间协议 简单时间网络时间协议
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基于遗传算法与PID原理的IEEE1588从时钟同步研究 被引量:7
19
作者 李德新 钟俊 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2016年第18期96-101,共6页
高精度的时钟同步技术是电力系统稳定运行的前提。环境温度对时钟同步设备精度会造成严重影响。在IEEE1588协议原理的基础上,提出一种基于遗传算法和PID控制原理的从时钟自适应误差修正方法。建立PID控制模型,将从时钟函数模型作为被控... 高精度的时钟同步技术是电力系统稳定运行的前提。环境温度对时钟同步设备精度会造成严重影响。在IEEE1588协议原理的基础上,提出一种基于遗传算法和PID控制原理的从时钟自适应误差修正方法。建立PID控制模型,将从时钟函数模型作为被控对象,以从时钟与理想时钟源之间的差值为系统误差,采用时间乘平方误差积分准则(ITSE)作为目标函数。通过遗传算法对PID的三个参数进行遗传操作,进而达到PID优化,实现自适应修正从时钟时间误差的目的。Matlab仿真结果表明,该方法在不同的温度环境下均具备很好的自适应能力,同步精度达到1 ns。 展开更多
关键词 ieee1588 时钟同步 遗传算法 PID控制 ITSE
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一种基于IEEE1588协议的同步误差修正算法 被引量:3
20
作者 张大帅 葛文萍 +1 位作者 赵俊飞 李华杰 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2014年第7期46-49,54,共5页
为了减小网络传输抖动误差对IEEE1588时间同步协议的影响,提高网络授时精度,本文对IEEE1588协议的原理进行了研究,并提出了卡尔曼平滑滤波修正算法。首先,详细分析了影响同步精度的几个因素,依据IEEE1588延迟请求响应机制,分析推导了偏... 为了减小网络传输抖动误差对IEEE1588时间同步协议的影响,提高网络授时精度,本文对IEEE1588协议的原理进行了研究,并提出了卡尔曼平滑滤波修正算法。首先,详细分析了影响同步精度的几个因素,依据IEEE1588延迟请求响应机制,分析推导了偏移测量值的噪声模型,并在此基础上对卡尔曼平滑滤波算法进行仿真,仿真中对比滤波前后的同步精度,验证了该设计的可行性和算法的有效性。 展开更多
关键词 ieee1588 同步精度 时钟偏移 误差分析 卡尔曼平滑滤波
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