傳統(tǒng)的時(shí)鐘同步算法是在不同網(wǎng)絡(luò)層延時(shí)假設(shè)一致的情況下進(jìn)行的,導(dǎo)致誤差補(bǔ)償過(guò)大、誤差消除效果不夠理想。提出水聲傳感節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)低時(shí)延傳輸?shù)臅r(shí)鐘同步算法。首先通過(guò)時(shí)鐘同步原理,分析誤差產(chǎn)生原因,將正確預(yù)測(cè)鏈路的傳播延遲作為時(shí)鐘同步算法的核心;其次,對(duì)不同傳感器節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘值采樣,實(shí)現(xiàn)子樣空間越大,同步精準(zhǔn)率越高;然后記錄并傳輸時(shí)間戳,獲取本地時(shí)鐘與參考時(shí)鐘差值,計(jì)算時(shí)鐘同步的累計(jì)誤差,最后利用自回歸積分滑動(dòng)控制算法對(duì)同步累計(jì)誤差補(bǔ)償,從而實(shí)現(xiàn)低時(shí)延傳輸?shù)臅r(shí)鐘同步。仿真結(jié)果表明,所提時(shí)鐘同步算法可以降低水下傳感網(wǎng)絡(luò)的延時(shí)性、提高通信效率,符合水下通信要求。 

【文章來(lái)源】：計(jì)算機(jī)仿真. 2020,37(12)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘漂移圖

在對(duì)時(shí)鐘同步誤差進(jìn)行計(jì)算之前,需要獲取節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)包記載時(shí)間戳的差值。在時(shí)鐘同步過(guò)程中,上層節(jié)點(diǎn)每隔一定時(shí)間就會(huì)持續(xù)傳輸5個(gè)數(shù)據(jù)包,下層節(jié)點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生相對(duì)的5個(gè)時(shí)間戳對(duì)。由于時(shí)間戳的差值是動(dòng)態(tài)變換的,且存在一些誤差較大的飛點(diǎn),將這些冗余點(diǎn)進(jìn)行過(guò)濾處理,之后利用獲得的時(shí)間戳差值減去延時(shí)值,獲取時(shí)鐘近似值,將該值作為誤差補(bǔ)償?shù)男拚�。為更好的體現(xiàn)所提同步算法的優(yōu)勢(shì),將本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果與文獻(xiàn)[1]、文獻(xiàn)[2]和文獻(xiàn)[3]方法進(jìn)行對(duì)比,對(duì)比結(jié)果如圖2所示。由圖2可知,本文所提算法對(duì)時(shí)鐘誤差進(jìn)行補(bǔ)償后的結(jié)果為通信延時(shí)率低于其它兩種算法,其延時(shí)率保持在0-20%之間,說(shuō)明可及時(shí)獲得并輸出水下傳感信號(hào)數(shù)據(jù),將其應(yīng)用于實(shí)際。

本文將水聲傳感網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘同步誤差補(bǔ)償目標(biāo)函數(shù)轉(zhuǎn)換為向量形式,完成水聲傳感節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)低時(shí)延傳輸?shù)臅r(shí)鐘同步誤差補(bǔ)償,為驗(yàn)證最后的優(yōu)化結(jié)果,將本文實(shí)驗(yàn)結(jié)果與文獻(xiàn)[1]、文獻(xiàn)[2]和文獻(xiàn)[3]方法進(jìn)行對(duì)比,求得最終通信效率對(duì)比結(jié)果如圖3所示。根據(jù)圖3可知,且經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)證明,該方法的通信效率均高于文獻(xiàn)[1]、文獻(xiàn)[2]和文獻(xiàn)[3]方法,最終通信效率最高為98%,高于同實(shí)驗(yàn)次數(shù)的其它文獻(xiàn)方法8%、16%和19%,說(shuō)明補(bǔ)償效果較好,通信效率較高。


本文編號(hào)：3388481