[發明專利]一種雙頻雙向高精度時間同步方法

有效

• 申請號: 202110278530.2
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN112910594B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 陳星;羅斌;喻松;曹義堯
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04J3/06
• 分類號: H04J3/06
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 周長琪

1.一種雙頻雙向高精度時間同步方法，其特征在于：包括：

步驟1：設置本地節點時鐘頻率f1與同步目標節點時鐘頻率f2存在偏差；本地節點與目標節點時鐘需滿足：f2/f1＝T1/T2＝n1/n2，其中T1，T2為節點時鐘周期，n1，n2為整數且互質，描述周期的比值；

步驟2：本地節點以發送頻率f1向目標節點發送包含發送時間t1的同步信息；目標節點以接收頻率f2接收并記錄接收時間t2；

步驟3：由目標節點將接收信息與預設誤差表對比，得到由時鐘有限分辨率造成的接收誤差Δt1，進一步得到誤差補償后的接收時間(t2-Δt1)；

步驟4：目標節點以發送頻率f2向本地節點發送的應答信息，并記錄發送時間t3；本地節點以接收頻率f1接收記錄接收時間t4；

步驟5：由本地節點將接收信息與預設誤差表對比，得到由時鐘有限分辨率造成的接收誤差Δt2，得到誤差補償后的接收時間(t4-Δt2)；

誤差表表示時間誤差值與采樣數組唯一的對應關系，接收時間誤差在發送時間周期內，將發送時間周期分為等長區間，每個區間中心值即為采樣得到對應數組所產生的接收誤差；上述區間個數按以下方式確定：

令n1，n2為整數且互質，描述周期的比值，設定在同樣的頻率量級下，在同樣的n1、n2數值量級下，條件1：2n2和n1互質；條件2：2n1和n2互質；

若均不滿足前述條件1與條件2，則將發送時間周期分為個數等于接收采樣所得數組周期大小的等長區間；若僅滿足前述條件1，則在目標節點處，接收時間誤差在發送時間周期內，將發送時間周期分為個數等于兩倍接收采樣所得數組周期大小的等長區間；若僅滿足條件2，則在本地節點處，接收時間誤差在發送時間周期內，將發送時間周期分為個數等于兩倍接收采樣所得數組周期大小的等長區間；若同時滿足條件1和條件2，則本地節點和目標節點都設置為將發送時間周期分為個數等于兩倍接收采樣所得數組周期大小的等長區間；

步驟6：本地節點將補償過的應答信息接收時間(t4-Δt2)返還給目標節點；

步驟7：目標節點通過收集的四個時間信息計算時間偏差[(t2-Δt1-t1)-(t4-Δt2-t3)]/2，以實現與本地節點的時間同步。

2.如權利要求1所述一種雙頻雙向高精度時間同步方法，其特征在于：在本地節點與目標節點內設置一個同步過程等待時間的閾值T，該閾值大于節點處理數據時間與信號往返傳輸時間之和。

3.如權利要求1所述一種雙頻雙向高精度時間同步方法，其特征在于：同步信息記錄方法為：采樣到高電平，記錄為1；采樣到低電平，記錄為0；采樣得到的同步信息為一連串包含1和0的數組，數組的長度至少大于n1。

4.如權利要求1所述一種雙頻雙向高精度時間同步方法，其特征在于：應答信息記錄方法為：采樣到高電平，記錄為1；采樣到低電平，記錄為0；采樣得到的應答信息即為一連串包含1和0的數組，數組的長度至少大于n2。

5.如權利要求1所述一種雙頻雙向高精度時間同步方法，其特征在于：目標節點采樣本地節點發送而來的同步信息，采樣結果以n1為周期，同步信息數組長度為n1，每個數組對應一個唯一的接收誤差。

6.如權利要求1所述一種雙頻雙向高精度時間同步方法，其特征在于：對于本地節點采樣目標節點發送而來的應答信息，采樣結果以n2為周期，應答信息數組長度為n2，每個數組對應一個唯一的接收誤差。