计算机时间同步误差的高精度测试方法.
计算机时间同步误差的高精度测试方法
0 引言随着计算机技术和应用的迅速发展,计算机网络已经深入到各个领域并发挥着及其重要作用,而网络中计算机的时间同步精度直接影响着各个网络系统的安全工作,特别是对于金融、通信、交通和军事等重要领域,计算机的时间同步问题就更显其重要性,对计算机时间同步精度测试是计算机时间同步的重要保障。 然而,到目前为止,还没有一个很好的解决方案,来实现对计算机时间同步误差的测试,通常测试方法是利用软件来获取2台计算机之间的时间差来完成,这种方法不仅精度低、不直观,而且无法对通过物理信号(如B码)实现计算机同步的情况来测试。通过研究和大量实验,探索出一种使用物理方法来进行计算机时间同步精度的测试方法,方法简单,测试数据可在时间间隔计数器上直接读取,测试结果一目了然,测试精度高,稳定可靠,适宜广泛推广使用。 1
解决方案1.1 测试方法在典型时间频率系统中,经常利用外部高精度时间频率信号来同步系统内部的计算机网络,如图1所示,5MHz频率信号经过分频钟产生B码及1pps信号,时间服务器通过B码终端来校准本机时间,并通过时间同步协议(如最常用的NTP协议)使网内的其他计算机与自身同步,从而实现整个网络内计算机的时间同步。如果计算机能够直接产生与自身时间同步的秒脉冲信号,则可以如图1所示,直接通过时间间隔计数器,测量时间源、时间服务器及各计算机之间的时间偏差,从而完成时间同步误差的测量。因此,该测试方法的关键技术即是控制计算机产生与自身时间同步的秒脉冲信号。1·2 测试原理利用计算机产生秒脉冲信号,可以尝试利用硬件电路,通过对计算机时间中断信号的访问,实现秒脉冲信号的输出,但事实上这种方法实现难度很大,制作成本也较高,不适宜推广使用。因此,通过大量的试验与研究,探索出通过软件来实现对计算机时钟频率的精确读取,并利用RS-232口的管脚来输出秒脉冲信号。2 测试效果验证2·1 测试环境测试时,原子钟5 MHz信号经分频钟产生B码信号和秒信号,时间同步软件实时接收B码信号对计算机时间进行校准,秒脉冲产生软件运行在同一台计算机上,实时输出同步秒脉冲,2路秒信号送时间间隔计数器进行时差测。 天线控制器在CPU控制下,完成天线的4向转动、定位、扇扫、跟踪、位置显示、运算等一系列功能,其软件存储在F020内置的存储器中。为保证软件的可靠运行,必须设计看门狗,以保证软件不会在运行过程中出现死机现象。整个软件采用C语言编程,在CYGNAL的集成开发环境中完成全速非侵入式在线系统调试。最后将软件加密储存在64 KB的FLASH存储器中。跟踪程序示意图如图3所示。3 结束语本天线控制器有以下特点:由于采用CYNAL公司的系统级CPU芯片C8052F020,使该设计具有高集成度高可靠性的特点;外围部件集成在一个芯片内,节约了成本;电机驱动采用双向互锁模式,同时电机启停装置采用无火花控制,增加了高功率器件的使用寿命。另外,由于整个捕星过程采用CPU自动控制,提高了捕星速度及跟踪精度,同时也提高了开通地球站的效率,具有很强的实用价值。 参考文献[1]王秉钧,王少勇,田宝玉.现代卫星通讯技术[M].北京:电子工业出版社,2004.[2]潘琢金,施国君.高速SOC单片机原理及应用[M].北京:北京航空航天大学出版社,2002.
PTP协议时间同步精度测试
PTP协议时间同步精度测试
陈良华;黄源
【期刊名称】《仪器仪表用户》
【年(卷),期】2008(015)002
【摘 要】本文根据PTP精确时间协议的同步原理,研究了时间同步的测试方法与实现,提出了测试时间同步的方法和系统结构,开发了时间同步测试仪.通过实际应用,证明这种测试方法能够准确地测试被测设备的时间同步精度.
【总页数】2页(P73-74)
【作 者】陈良华;黄源
【作者单位】重庆邮电大学,重庆市网络控制技术与智能仪器仪表重点实验室,重庆,400065;重庆邮电大学,重庆市网络控制技术与智能仪器仪表重点实验室,重庆,400065
【正文语种】中 文
【中图分类】TP319
【相关文献】
1.基于PTP授时的同步精度测试方法研究 [J], 王峥浩
2.基于PTP协议的提高工业以太网时钟同步精度的方法研究 [J], 卓岩;白涛
3.基于PTP时间同步协议的时间精度检测 [J], 杨绪强;陈新华;马亚平
4.PTP协议在广电时间同步网中的应用研究 [J], 权雨; 彭良福; 何永青
5.基于88E1512的PTP精确时间同步协议设计与实现 [J], 刘伟 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
无线传感器网络同步误差测量方法
第３７卷
ｖ０１．３７ 第５期
Ｎｏ．５ 计算机工程 Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１１年３月
Ｍａｒｃｈ ２０１】
・网络与通信・ 文章编号：１０００＿＿－３４２８（２０１１）０５—０ｌ１５—０３ 文献标识码：Ａ 中图分类号：ＴＰ３９３
无线传感器网络同步误差测量方法
徐朝农 ，徐勇军
（１．中国石油大学（北京）计算机科学与技术系，北京１０２２４９；２中国科学院计算技术研究所，北京１００００８）
摘要：针对无线传感器网络时间同步算法的同步精度性能难以测量的问题，利用处理器的“自中断”功能，提出一种高精度、低成本的
无线传感器网络时间同步误差测量方法，并在ＧＡＩＮＳ测试床上进行实现。实验结果表明，与使用高精度逻辑分析仪的测量方法相比，该
方法的测量准确性较高，且成本更低。
关健诃：传感器网络；时间同步；测量；中断
Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄ ０ｆ Ｓｖｎｃｈｒ０ｎｉｚａｔｉ０ｎ Ｅｒｒｏｒ
ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｓｅｎｓｏｒ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ
ＸＵ Ｃｈａｏ－ｎｏｎｇ ，ＸＵ Ｙｏｎｇ－ｊｕｎ
（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＰｅｔｒｏｌｅｕｍ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０２２４９，Ｃｈｉｎａ；
２．Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｃｏｍｐｕｔｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００００８，Ｃｈｉｎａ）
［Ａｂｓｔｒａｃｔ｜Ｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇ ｔｈｅ ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ ｉｎ ｐｒｅｃｉｓｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｏｆ ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｓｅｎｓｏｒ ｎｅｔｗｏｒｋｓ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ａ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ｗｉｔｈ ｈｉｇｈ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ａｎｄ ｌｏｗ ｃｏｓｔ ｂｙ ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ｔｈｅ ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅ“ｓｅｌｆ ｉｎｔｅｒｒｕｐｔ”，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｉｎ ｍａｎｙ ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｓ．
EPA时间同步测试方法与实现技术
１４６ ２００７，４３（１６） Ｃｏｍｐｕ￣ｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ计算机工程与应用
ＥＰＡ时间同步测试方法与实现技术
张艳芳，王 平，谢吴飞，孙 攀，易明华，汪春华
ＺＨＡＮＧ Ｙａｎ—ｆａｎｇ，ＷＡＮＧ Ｐｉｎｇ，ＸＩＥ Ｈａｏ－ｆｅｉ，ＳＵＮ Ｐａｎ，ＹＩ Ｍｉｎｇ－ｈｕａ，ＷＡＮＧ Ｃｈｕｎ—ｈｕａ
重庆邮电大学重庆市网络控制技术与智能仪器仪表重点实验室，重庆４０００６５
Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｏｓｔｓ ａｎｄ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４０００６５，Ｃｈｉｎａ
Ｅ—ｍａｉｌ：ｚｙｆ３３４４＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｎ．ｅｎ
ＺＨＡＮＧ Ｙａｎ－ｆａｎｇ，ＷＡＮＧ Ｐｉｎｇ，ＸＩＥ Ｈａｏ－ｆｅｉ，ｅｔ ａ１．Ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ＥＰＡ ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ．Ｃｏｍｐｕ￣ｒ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２００７，４３（１６）：１４６－１４８．
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ Ｓｉｎ￣ｅ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ（ＳＮＴＰ）ａｎｄ ＩＥＥＥ１５８８ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ， ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｉｍｐｌｅｍｅｎｔ ｏｆ ＥＰＡ ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｉｓ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｄ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｔｅｓｔ ｓｙｓｔｅｍ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ
ＥＰＡ ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ａｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ．Ａｌｓｏ ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｆｌｏｗ ｏｆ ＥＰＡ ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｐｌａｔｆｏｒｍ ｏｆ ＥＰＡ
高精度时间间隔测量系统
■ 栅 电子测量技术 ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ ＴＥＣＨＮ０ＬＯＧＹ 第３３卷第５期 ２０１０年５月
精度时间间隔测量系统
邢 燕
（中科院国家授时中心 西安７１０６００）
摘 要：在时间同步系统中时间间隔的测量是非常关键的部分，为了满足时间同步系统的需求，介绍了一种脉冲计数 法和数字插入法相结合的时间间隔测量系统。该系统基于专用时间一数字转换芯片ＴＤＣ－ＧＰ１、ＣＰＬＤ和单片机，能够
实现纳秒级的时间间隔测量。设计中采用了两片专用时间一数字转换芯片，双芯片的设计使其测量精度可达到１ ｎｓ。 经过测试，系统的分辨率为１２５ ｐｓ，精度为１ ｎｓ，最大可测量１ ｎｓ～９９９ Ｓ的时间间隔。该系统具有体积小、精度高、使
用灵活等优点，能够广泛的应用到不同的时间同步系统中。
关键词：时间间隔测量；时间同步；ＴＤＣ－ＧＰ１ 中图分类号：ＴＰ２ 文献标识码：Ａ
Ｈｉｇｈ—ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ
Ｘｉｎｇ Ｙａｎ （Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｉｍｅ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｘｉ’ａｎ ７１０６００）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｉｓ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｉｎ ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ａ ｔｉｍｅ
ｉｎｔｅｒｖａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｗｈｉｃｈ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＴＤＣ－ＧＰ１，ＣＰＬＤ ａｎｄ ＭＣＵ，ａｎｄ ｃａｎ ｈｅ ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｔｉｍｅ
ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉ０ｎ ｓｙｓｔｅｍｓ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｃｃｕｒａｃｙ ｏｆ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ １ ｎｓ，ｔｈｅ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｉｓ １２５ ｐｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒａｎｇｅ ｉｓ １ ｎｓ～９９９ Ｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｉｍｅ ｉｎｔｅｒｖａｌ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ；ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ；ＴＤＣ—ＧＰ１
局域网环境的网络时间协议性能测试
龙源期刊网
局域网环境的网络时间协议性能测试
作者：陈朝福 王磊
来源：《计算机应用》2012年第04期
摘要:网络时间协议(NTP)能够实现多节点时间和频率同步，具有简单、经济和高效等特点，但在性能测试方面的相关研究不多，使得在实际系统中是否采用NTP时缺乏参考数据。针对这一问题，开展了局域网环境下的NTP性能测试，分析了系统负载和网络负载对NTP性能的影响。在实际系统中，通过比较IRIG.B时码卡和GetLocalTime Windows API返回的时间，近似获取了计算机基准时钟信号的频率偏差，该误差值与NTP测算的结果基本一致，表明本地一级NTP服务器时间同步和频率同步性能良好。对NTP的实际应用和Windows平台下时间敏感应用程序的设计提供了参考。
关键词:网络时间协议；时间同步；频率同步；性能测试；线性拟合
中图分类号: TP393.04 文献标志码:A
Network time protocol performance evaluation in LAN environment
CHEN Chao.fu1,2*, WANG Lei1(
1.Institute of Applied Electronics, China Academy of Engineering Physics, Mianyang Sichuan
621900, China;
2.Graduate School, China Academy of Engineering Physics, Mianyang Sichuan 621900,
ChinaAbstract:
Network Time Protocol (NTP) is a simple, economic and efficient way to accomplish time and
一种改进的星载CAN总线时间同步方法
２０２０年
第３８卷１２月
增刊西北工业大学学报ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｗｅｓｔｅｒｎＰｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＤｅｃ．Ｖｏｌ．３８２０２０Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ
收稿日期：２０２０⁃０９⁃０１基金项目：科技部国家重点研发计划（２０１６ＹＦＢ０５０１３００）资助作者简介：李国军（１９８３—），航天东方红有限公司高级工程师，主要从事综合电子、星上数据处理等研究。一种改进的星载ＣＡＮ总线时间同步方法
李国军，苏晨光，李志刚，张东晨，李子豪（航天东方红卫星有限公司，北京 １０００９４）
摘 要：提出了一种改进的星载ＣＡＮ总线时间同步方法，在不增加硬件的基础上将星内时间同步
精度提高至１６０μｓ，大幅提高了星内各单机的时间协同效率。所提方法通过双向时间比对去除传
输过程时延，并通过平滑滤波消除总线不确定性误差，确保在受到干扰时不受影响。在实验室进行
实测并长时间考核，２个ＣＡＮ总线节点的时间差小于１６０μｓ，证明该方法简单、有效、可行性高，具
备了型号应用的基础。
关 键 词：ＣＡＮ总线；时间同步；时间延迟；双向时间比对；平滑滤波
中图分类号：ＴＰ３３６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００⁃２７５８（２０２０）Ｓ０⁃０１０２⁃０５
时间同步对于卫星非常重要，一般要求星内各
系统之间时间同步在毫秒级。为了实现星内系统级
的时间同步，目前有２种方法：ＣＡＮ总线时间广播
同步法和硬秒脉冲时间同步法。
对于时间同步精度要求不高的小卫星系统，一
般采用文献［１］给出的总线数据同步方式进行星上
时间同步。具体方式为星务中心计算机根据自身频
率源形成时间系统，并周期性地向总线广播星上时
间，各时间用户收到时间广播后，启动各自的定时器
对星务相邻２次时间广播的时间间隔进行细分，形
成各自的时间系统，总的延迟时间较大，约为２ｍｓ，
因此文献［１］提出了利用ＣＡＮ总线控制器ＳＪＡ１０００
提供的数据接收同步机制进行时间同步的方法，但
该方法仅适用于ＣＡＮ总线控制器ＳＪＡ１０００，不能广
高精度时间对准系统研究
２０１２年６月 第３５卷第３期 舰船电子对抗 ＳＨＩＰＢＯＡＲＤ ＥＩ ＥＣＴＲ０ＮＩＣ Ｃ０ＵＮＴＥＲＭＥＡＳＵＲＥ Ｊｕｎ．２０１２ ＶｏＩ．３５ Ｎｏ．３
高精度时间对准系统研究
张 坡，张 方
（中国电子科技集团公司２７所，郑州４５００４７）
摘要：在复杂系统中各个独立子功能模块常常需要精确系统时间同步来完成系统功能，描述了目前不同领域中存在 的几种高精度时间对准系统，分析其中优缺点，并提出了一种基于复杂可编程逻辑器件（ＣＰＬＤ）的高精度时间对准 系统，用低廉的成本，实现了较高精度的时间对准。 关键词：复杂可编程逻辑器件；时间同步；时间对准系统 中图分类号：ＴＮ９６５．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：ＣＮ３２—１４１３（２０１２）０３—００５４—０３
Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ａｃｃｕｒａｃｙ Ｔｉｍｅ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ Ｓｙｓｔｅｍ
ＺＨＡＮＧ Ｐｏ。ＺＨＡＮＧ Ｆａｎｇ
（Ｔｈｅ ２７ｔｈ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＣＥＴＣ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００４７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ａｃｃｕｒａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｉｓ ｇｅｎｅｒａｌｌｙ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｆｏｒ ｅａｃｈ ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ｓｕｂ—
ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｍｏｄｕｌｅ ｔＯ ａｃｃｏｍｐｌｉｓｈ ｔｈｅ ｓｙｓｔｅｍ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｍｐｌｅｘ ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｅｓｃｒｉｂｅｓ ｓｅｖｅｒａｌ ｈｉｇｈ ａｃｃｕｒａｃｙ ｔｉｍｅ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍｓ ｉｎ ｃｕｒｒｅｎｔ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｄｏｍａｉｎｓ，ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅｉｒ ａｄｖａｎｔａ—
ｇｅｓ ａｎｄ ｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ａｎｄ ｂｒｉｎｇｓ ｆｏｒｗａｒｄ ａ ｋｉｎｄ ｏｆ ｈｉｇｈ ａｃｃｕｒａｃｙ ｔｉｍｅ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｃｏｍｐｌｅｘ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｄｅｖｉｃｅ（ＣＰＬＤ），ｒｅａｌｉｚｅｓ ｔｈｅ ｈｉｇｈ ａｃｃｕｒａｃｙ ｔｉｍｅ ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｗｅｌｌ ｗｉｔｈ
基于AS5643总线的机载时间同步
基于AS5643总线的机载时间同步
詹鹏
【摘 要】为了使机载电子系统中的各个分系统协同完成既定任务,通常需要一个统一的时间标准.针对采用专用硬件的时间同步方法会造成系统开销较大的问题,提出了一种基于AS5643总线的时间同步方案,利用同步帧分发时间信息,并采用软件方法完成时间偏移测量及补偿,可达到优于50 ns的同步精度.详细介绍了基于AS5643总线的时间同步方法、同步原理及具体实施方案,最后通过实物验证表明该方法正确可行.该方法开销低、精度高,可应用于综合化航空电子系统中.%In
order to make each avionic subsystem cooperate with each other to
accomplish the assigned tasks in an airborne system,a uniform clock
standard is required. To solve the high costs of hardware meth-od for time
synchronization,a time synchronization method based on AS5643 bus is
proposed. The time in-formation is distributed by synchronous frame,and
the software method is employed for time offset measure-ment and
compensation. The synchronization precision of the proposed method can
reach 50 ns. This paper introduces the time synchronization method,basic
theory and the implementation scheme based on AS5643 bus,and proves
以太网精确时钟协议的研究与实现
以太网精确时钟协议的研究与实现
杨传顺;吕文发;袁建
【摘 要】分析了面向测量和控制系统的精确时钟同步协议IEEE1588标准,研究了通过以太网实现精确时钟协议的思想、原理和算法,以及数据包时间戳的生成方式;设计了精确时钟协议的具体实现方式,使用DP83640芯片,实现了以太网硬件辅助生成时间戳,分析了系统的原理、组成和功能；最后通过以太网搭建了测试系统,对不同的网络负载情况进行了主从时钟的同步精度测试；测试结果验证了通过以太网传输和同步时钟,能够容易达到微秒级的同步精度,能够满足系统对时钟精度的应用需求,也进一步拓宽了以太网的应用范围.%Analyzed the measurement and
control system for the IEEE1588 standard for precision clock
synchronization protocol, studied the implementation ideology, theory
and algorithms of precision time protocol via Ethernet and generation
methods of packet timestamp. De-signed a concrete impiementation of
precision time protocol , achieved the ethernet hardware - assisted to
generate timestamp using DP83640 chips, analyzed the principle,
composition and function of the system. Finally set up the test system via
Ethernet to test the synchronization precision between the master clock
分布式SAR时间同步误差的影响分析与试验验证
第３２卷第６期 ２０１１年６月 Ｖｏ１．３２ Ｎｏ．６ Ｊｕｎｅ ２０１１
分布式ＳＡＲ时间同步误差的影响分析与试验验证
何志华，何 峰，张永胜，梁句农
（国防科学技术大学电子科学与工程学院，长沙４１００７３）
摘 要：时问同步是空间同步和相位同步的工作前提，是实现星载分布式ＳＡＲ干涉测量的核心问题。基于多 项式时间同步误差模型，给出了含时间同步误差的数字回波信号仿真模型。采用理论分析与全数字仿真试验相结 合的方式分析了时间同步误差对干涉测绘带损失、双站ＳＡＲ成像以及干涉测高精度的影响。基于包含ＳＡＲ载荷 和时间同步样机等实物在内的半实物仿真系统，提出了采用不同设备连接方案的误差隔离和溯源试验评估方法， 通过试验结果对比分析得到时间同步误差对于涉测高的准确影响结果。最后综合得到对时间同步分系统的输入 输出指标要求。本文工作对时间同步的工程实现提供有力支撑。 关键词：分布式ＳＡＲ；时间同步误差；半实物仿真试验；干涉测高误差 中图分类号：ＴＮ９５７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００—１３２８（２０１１）０６—１３７３－０６ ＤｏＩ：１０．３８７３／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００—１３２８．２０１１．０６．０２６
Ｅｆｆｅｃｔ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｔｉｍｅ Ｓｙｎｃｈｒ０ｎｉｚａｔｉＯｎ Ｅｒｒｏｒ ｏｆ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ
ＳＡＲ ａｎｄ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ Ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ
ＨＥ Ｚｈｉ—ｈｕａ，ＨＥ Ｆｅｎｇ，ＺＨＡＮＧ Ｙｏｎｇ—ｓｈｅｎｇ，ＬＩＡＮＧ Ｄｉａｎ—ｎｏｎｇ （Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｄｅｆｅｎｓｅ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ ４１００７３，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐｒｅｒｅｑｕｉｓｉｔｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｂｅａｍ ａｎｄ ｔｈｅ ｐｈａｓｅ ｓ，ｒｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｓｐａｃｅｂｏｒｎｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＳＡＲ．Ｉｔ ｉｓ ａ ｋｅｙ ｐｒｏｂｌｅｍ ｆｏｒ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ａ ｐｏｌｙｎｏｍｉａｌ ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｅｒｒｏｒ ｍｏｄｅｌ，ａ ｒａｗ ｓｉｇｎａｌ ｍｏｄｅｌ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒ０ｎｉｚａｔｉｏｎ ｅｒｒｏｒ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅｎ，ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｅｒｒｏｒ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ ｓｗａｔｈ ｌｏｓｓ，ｔｈｅ ｂｉｓｔａｔｉｃ ＳＡＲ ｉｍａｇｉｎｇ，ａｎｄ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ ｈｅｉｇｈｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｓ ａｎａｌｙｚｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｂｏｔｈ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｃｏｍｐｕｔｅｒ—ｂａｓｅｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｈａｒｄｗａｒｅ—ｉｎ—ｌｏｏｐ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ＳＡＲ ｐａｙｌｏａｄｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ ｉｎ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｌｏｏｐ，ａｎ ｅｒｒｏｒ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｂｙ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｈａｒｄｗａｒｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｉｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ａｃｃｕｒａｔｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ８ｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｅｒｒｏｒ ｏｎ ｔｈｅ ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｉｃ ｈｅｉｇｈｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ａｃｃｕｒａｃｙ ｉｓ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｂｙ ａｎａｌｙｚｉｎｇ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ． Ａｔ ｌａｓｔ，ｔｈｅ ｉｎｐｕｔ ａｎｄ ｏｕｔｐｕｔ ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ ａｒｅ ｇｉｖｅｎ．Ｔｈｅ ｗｏｒｋ ｏｆ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｏｆｆｅｒｓ ｐｏｗｅｒｆｕｌ ｓｕｐｐｏｒｔ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｕｂｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＳＡＲ；Ｔｉｍｅ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｅｒｒｏｒ；Ｈａｒｄｗａｒｅ—ｉｎ—ｌｏｏｐ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；Ｈｅｉｇｈｔ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｅｒｒｏｒ