论文部分内容阅读
随着各种分布式网络和局域网的广泛应用，在许多对时间精度要求严格的应用系统中，高精度时间同步技术成为一项关键性技术。目前国内外许多专家学者都致力于IEEE1588协议的研究与应用，该协议义的时间同步精度在各种网络时钟同步协议中是最高的。然而在应用IEEE1588协议时还存在许多问题：例如时钟漂移和传输延时的不确定性，而且协议也没有规定从时钟怎么运用时钟偏差米进行自身的调整。因此研究IEEE1588从时钟的调整具有非常重要的意义，本文就针对时钟漂移和晶振的不稳定性问题对从时钟调整算法展开了研究，完成的生要工作如下： (1)介绍了IEEE1588协议的特点及其优越性，并详细阐述了IEEE1588协议精确时间同步的原理，分析了影响网络时钟同步精度的因素，针对其重要环节—时间戳的获取，介绍了软件和硬件两种提取时间戳的方式。 (2)针对时钟偏差和漂移，将利用基于卡尔曼滤波器的PTP时钟同步算法予以解决，井对从时钟的模型进行了修正；而对于时钟晶振的不稳定性造成的偏差则采用了一种基于FPGA的硬件时钟频率补偿算法，从而使时钟晶振的频率能够稳定在相对恒定的范围内。 (3)在OMNeT++网络仿真软件平台上，对IEEE1588协议主从节点之间的时钟同步过程进行了模拟，并对卡尔曼预滤波算法进行了仿真；在ISE和其自带的仿真工具上对时钟频率补偿算法进行了仿真，并验证了其可行性。 结果表明：仿真结果与理论分析是相符的，这两种算法都很大程度地提高了同步的精度，能够达到高精度同步系统的要求，为以后实现硬件平台的搭建打下了坚实的理论基础。