一種星型短波電臺網(wǎng)絡的時鐘同步方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于短波電臺網(wǎng)絡通信時鐘同步【技術領域】，特別涉及一種星型短波電臺網(wǎng)絡的時鐘同步方法。其具體步驟為：在每個同步周期內(nèi)，每個位于外圍節(jié)點向中央節(jié)點發(fā)送探詢數(shù)據(jù)包，記錄每個外圍節(jié)點發(fā)送探詢數(shù)據(jù)包時的時鐘計數(shù)值；記錄中央節(jié)點接收探詢數(shù)據(jù)包時的時鐘計數(shù)值，向對應外圍節(jié)點發(fā)送確認數(shù)據(jù)包；記錄對應外圍節(jié)點接收對應的確認數(shù)據(jù)包時的時鐘計數(shù)值，得出每個外圍節(jié)點與中央節(jié)點的時間偏差值；在同步周期結束后，對每個外圍節(jié)點的時鐘計數(shù)值進行調(diào)整，實現(xiàn)q個位于外圍節(jié)點的短波電臺與位于中央節(jié)點的短波電臺的同步對時。
【專利說明】一種星型短波電臺網(wǎng)絡的時鐘同步方法

【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于短波電臺網(wǎng)絡通信時鐘同步【技術領域】，特別涉及一種星型短波電臺網(wǎng) 絡的時鐘同步方法。

【背景技術】
[0002] 近年來由于無線電通信技術、嵌入式計算技術以及集成電路技術的飛速發(fā)展和日 益成熟，使得短波電臺通過無線鏈路組織成無線電臺網(wǎng)絡成為現(xiàn)實。時鐘同步是無線自組 網(wǎng)絡中的一項重要支撐技術，節(jié)點間通信、跳頻技術的實現(xiàn)、協(xié)同工作、數(shù)據(jù)交互等應用都 需要網(wǎng)內(nèi)節(jié)點維持一個統(tǒng)一的時鐘，例如在目標追蹤應用中，外站傳感器節(jié)點通過電臺將 監(jiān)測到的運動目標位置、時間等信息發(fā)送給星型短波電臺網(wǎng)絡中心節(jié)點，中心節(jié)點的短波 電臺在對不同外圍節(jié)點的短波電臺發(fā)來的數(shù)據(jù)進行上報后便可獲得目標的移動方向、速度 等信息。目前，現(xiàn)有技術中星型短波電臺網(wǎng)絡的各短波電臺難以保持高精度的同步。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提出一種星型短波電臺網(wǎng)絡的時鐘同步方法。
[0004] 為實現(xiàn)上述技術目的，本發(fā)明采用如下技術方案予以實現(xiàn)。
[0005] -種星型短波電臺網(wǎng)絡的時鐘同步方法，其特征在于，所述星型短波電臺網(wǎng)絡包 括位于中央節(jié)點的短波電臺、以及Q個位于外圍節(jié)點的短波電臺，Q為大于1的自然數(shù)，每 個位于外圍節(jié)點的短波電臺與位于中央節(jié)點的短波電臺形成雙向無線通信連接；
[0006] 所述星型短波電臺網(wǎng)絡的時鐘同步方法包括以下步驟：
[0007] 步驟1，設定同步周期；在每個同步周期內(nèi)，第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺向位 于中央節(jié)點的短波電臺發(fā)送一個大小為L的探詢數(shù)據(jù)包，記錄第q個位于外圍節(jié)點的短波 電臺發(fā)送探詢數(shù)據(jù)包時的時鐘計數(shù)值Cql，q取1至Q，L為設定的大于0的值；
[0008] 步驟2,在每個同步周期內(nèi)，記錄位于中央節(jié)點的短波電臺接收探詢數(shù)據(jù)包時的時 鐘計數(shù)值CB1，位于中央節(jié)點的短波電臺接收完所述探詢數(shù)據(jù)包后，立即向第q個位于外圍 節(jié)點的短波電臺發(fā)送對應的確認數(shù)據(jù)包；在第一個同步周期之后的每個同步周期內(nèi)，對應 的確認數(shù)據(jù)包包括位于中央節(jié)點的短波電臺接收探詢數(shù)據(jù)包時的時鐘計數(shù)值CB1、以及上一 個同步周期位于中央節(jié)點的短波電臺向第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺發(fā)送確認數(shù)據(jù)包 時的時鐘計數(shù)值(；2 ;
[0009] 步驟3,在第一個同步周期之后的每個同步周期內(nèi)，記錄第q個位于外圍節(jié)點的短 波電臺接收對應的確認數(shù)據(jù)包時的時鐘計數(shù)值Cq2，在第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺發(fā)送 對應的確認數(shù)據(jù)包中讀取出時鐘計數(shù)值CB1以及時鐘計數(shù)值CB2 ;得出第q個位于外圍節(jié)點 的短波電臺與位于中央節(jié)點的短波電臺的時間偏差值Aq，

【權利要求】
1. 一種星型短波電臺網(wǎng)絡的時鐘同步方法，其特征在于，所述星型短波電臺網(wǎng)絡包括 位于中央節(jié)點的短波電臺、以及Q個位于外圍節(jié)點的短波電臺，Q為大于1的自然數(shù)，每個 位于外圍節(jié)點的短波電臺與位于中央節(jié)點的短波電臺形成雙向無線通信連接； 所述星型短波電臺網(wǎng)絡的時鐘同步方法包括以下步驟： 步驟1，設定同步周期；在每個同步周期內(nèi)，第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺向位于中 央節(jié)點的短波電臺發(fā)送一個大小為L的探詢數(shù)據(jù)包，記錄第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺 發(fā)送探詢數(shù)據(jù)包時的時鐘計數(shù)值Cql，q取1至Q，L為設定的大于0的值； 步驟2,在每個同步周期內(nèi)，記錄位于中央節(jié)點的短波電臺接收探詢數(shù)據(jù)包時的時鐘計 數(shù)值CB1，位于中央節(jié)點的短波電臺接收完所述探詢數(shù)據(jù)包后，立即向第q個位于外圍節(jié)點 的短波電臺發(fā)送對應的確認數(shù)據(jù)包；在第一個同步周期之后的每個同步周期內(nèi)，對應的確 認數(shù)據(jù)包包括位于中央節(jié)點的短波電臺接收探詢數(shù)據(jù)包時的時鐘計數(shù)值CB1、以及上一個同 步周期位于中央節(jié)點的短波電臺向第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺發(fā)送確認數(shù)據(jù)包時的 時鐘計數(shù)值(；2 ; 步驟3,在第一個同步周期之后的每個同步周期內(nèi)，記錄第q個位于外圍節(jié)點的短波電 臺接收對應的確認數(shù)據(jù)包時的時鐘計數(shù)值Cq2，在第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺發(fā)送對應 的確認數(shù)據(jù)包中讀取出時鐘計數(shù)值CB1以及時鐘計數(shù)值CB2 ;得出第q個位于外圍節(jié)點的短 波電臺與位于中央節(jié)點的短波電臺的時間偏差值Aq，
其中，Tq表示第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺的時鐘周期值，TB表示位于中央節(jié)點的 短波電臺的時鐘周期值； 在對應的同步周期結束后，將第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺的時鐘計數(shù)值進行調(diào) 整，實現(xiàn)q個位于外圍節(jié)點的短波電臺與位于中央節(jié)點的短波電臺的同步對時，第q個位于 外圍節(jié)點的短波電臺調(diào)整后的時鐘計數(shù)值為Cq+Aq/Tq，（^表示對應的同步周期結束后第q 個位于外圍節(jié)點的短波電臺未進行同步對時時的時鐘計數(shù)值。
2. 如權利要求1所述的一種星型短波電臺網(wǎng)絡的時鐘同步方法，其特征在于，在星型 短波電臺網(wǎng)絡中的每個短波電臺處設置有FPGA;在步驟1至步驟3中，針對位于中央節(jié)點 的短波電臺，利用對應的FPGA的內(nèi)部的時鐘計數(shù)器來獲取時鐘計數(shù)值CB1和時鐘計數(shù)值 CB2 ;針對第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺，利用對應的FPGA的內(nèi)部的時鐘計數(shù)器來獲取時 鐘計數(shù)值Cql和時鐘計數(shù)值Cq2。
3. 權利要求1所述的一種星型短波電臺網(wǎng)絡的時鐘同步方法，其特征在于，在步驟1 中，所述第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺發(fā)送探詢數(shù)據(jù)包時的時鐘計數(shù)值Cql為：第q個位 于外圍節(jié)點的短波電臺發(fā)送完所述探詢數(shù)據(jù)包時的時鐘計數(shù)值； 在步驟2中，所述位于中央節(jié)點的短波電臺接收探詢數(shù)據(jù)包時的時鐘計數(shù)值為：位 于中央節(jié)點的短波電臺開始接收探詢數(shù)據(jù)包時的時鐘計數(shù)值；上一個同步周期位于中央節(jié) 點的短波電臺向第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺發(fā)送確認數(shù)據(jù)包時的時鐘計數(shù)值CB2為：上 一個同步周期位于中央節(jié)點的短波電臺向第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺發(fā)送完所述確 認數(shù)據(jù)包時的時鐘計數(shù)值； 在步驟3中，第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺接收對應的確認數(shù)據(jù)包時的時鐘計數(shù)值 cq2為：第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺開始接收對應的確認數(shù)據(jù)包時的時鐘計數(shù)值。
4.如權利要求1所述的一種星型短波電臺網(wǎng)絡的時鐘同步方法，其特征在于，在步驟3 之后，在第n個同步周期結束后，再對第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺的時鐘計數(shù)值依次進 行M次同步對時，M為設定的大于1的自然數(shù)；在步驟3之后，在第n個同步周期結束后，對 第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺進行第m次同步對時后的時鐘計數(shù)值Cq，m為：
其中，m取1至M，n= 2, 3,. . . ；T表示時鐘周期的長度，Aq(n)表示第n個同步周期 得出的第q個位于外圍節(jié)點的短波電臺與位于中央節(jié)點的短波電臺的時間偏差值。
【文檔編號】H04J3/06GK104410476SQ201410795939
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年12月18日 優(yōu)先權日:2014年12月18日
【發(fā)明者】李輝, 路彬, 汪全國, 徐光輝, 王寧, 張小溪, 羅程, 劉昆, 楊恒煜 申請人:陜西烽火實業(yè)有限公司