[發明專利]一種時間同步的實時自適應收斂估計系統

有效

• 申請號: 202010877365.8
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN112165368B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發明（設計）人: 石繁榮;冉莉莉;張秋云;常志遠;張靜
• 申請（專利權）人: 西南科技大學
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 賈年龍

本發明公開了一種時間同步的實時自適應收斂估計系統，包括同步誤差估計單元、同步誤差特征估計模型和實時收斂檢測模型。本發明可用于有時間同步需求的分布式系統或無線網絡中，將其集成到應用對象所采用的時間同步算法中，利用時間同步算法獲得的時間偏移估計，進一步計算同步誤差收斂概率。本發明獲得的同步誤差收斂概率，可作為其它應用或時間同步算法判斷系統時間同步精度、收斂狀態的依據。

技術領域

本發明涉及時間同步技術領域，具體涉及一種時間同步的實時自適應收斂估計系統。

背景技術

根據內外公開發表論文，相關專利信息，以及NTP(Network Time Protocol)、IEEE standard 1588v2、WIA-PA、ISA100.11a和WirelessHART等相關協議或標準可知，面向大規模無線網絡時間同步的現有技術主要集中與時間同步算法的時間信息交換、參數估計和實現方案等方面。而針對網絡時間同步收斂狀態在線估計，尚無具體研究。

發明內容

針對現有技術中的上述不足，本發明提供的一種時間同步的實時自適應收斂估計系統解決了無現有技術在線估計網絡時間同步收斂狀態的問題。

為了達到上述發明目的，本發明采用的技術方案為：一種時間同步的實時自適應收斂估計系統，包括：

同步誤差估計單元，用于得到同步誤差估計值；

同步誤差特征估計模型，用于對收斂概率進行估計，對收斂概率估計值進行緩沖，并根據緩沖后的收斂概率估計值計算當前時間同步誤差收斂概率估計；

實時收斂檢測模型，用于篩選出符合收斂條件的同步誤差估計值，對符合收斂條件的同步誤差估計值進行緩沖，并根據緩沖后的符合收斂條件的同步誤差估計值計算同步誤差特征。

進一步地：所述同步誤差估計值的計算公式為：

E_l[k]＝L_i[k]-L_j[k]

上式中，E_l[k]為同步誤差估計值，L_i[k]為節點v_i的時間戳，L_j[k]為節點v_j的時間戳，節點v_i和節點v_j為相鄰節點。

進一步地：所述實時收斂檢測模型包括收斂概率估計器、第一緩沖器和收斂概率計算單元。

進一步地：所述收斂概率估計器的計算公式為：

上式中，out[k]為收斂概率估計值，E_l[k]為同步誤差估計值，E_max為同步誤差上限，E_max＝a₂μ+b₂σ，a₁、a₂、b₁和b₂均為系數，μ和σ為同步誤差估計值的均值和標準差，ξ為∈(0,1)的小數。

進一步地：所述第一緩沖器為長度為L_p的先入先出的存儲單元。

進一步地：所述收斂概率計算單元為一個加權平均濾波器，所述加權平均濾波器的加權系數個數為L_p。

進一步地：所述同步誤差特征估計模型包括收斂判決邏輯單元、第二緩沖器和誤差特征計算單元。

進一步地：所述收斂判決邏輯單元包括收斂判決子單元、邏輯子單元和使能子單元；

所述收斂判決子單元用于判斷收斂判決是否為真，具體為當收斂概率大于預設的收斂閾值時，輸出收斂判決為真，否則輸出收斂判決為假；