基于IEEE 802.1AS的時(shí)間同步技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2023-03-03 20:51
目前隨著智能網(wǎng)聯(lián)汽車技術(shù)的火熱發(fā)展,傳統(tǒng)的車載網(wǎng)絡(luò)CAN、LIN及FlexRay總線等己無(wú)法滿足高級(jí)駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、汽車網(wǎng)聯(lián)化等新技術(shù)對(duì)車載網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求,因此具有開(kāi)放、高速,且易于與其他電子系統(tǒng)或者設(shè)備集成的車載以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。但以太網(wǎng)在通信實(shí)時(shí)性方面較為欠缺,針對(duì)實(shí)時(shí)性能要求較高的車載網(wǎng)絡(luò)主干等應(yīng)用場(chǎng)合,還需進(jìn)行深入的開(kāi)發(fā)研究。目前美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)已經(jīng)對(duì)原有的以太網(wǎng)音視頻橋接技術(shù)(Ethernet Audio/Video Bridging,EAVB)進(jìn)行擴(kuò)展并成立時(shí)間敏感網(wǎng)絡(luò)(Time Sensitive Network,TSN)工作小組,專門對(duì)車載以太網(wǎng)進(jìn)行全面開(kāi)發(fā)。本文從通信時(shí)間同步角度出發(fā),重點(diǎn)研究IEEE 802.1AS的精確定時(shí)技術(shù)。主要研究?jī)?nèi)容包括:1.針對(duì)時(shí)間感知系統(tǒng)的時(shí)間同步過(guò)程,深入解析了IEEE 802.1AS精確時(shí)鐘協(xié)議,對(duì)時(shí)間同步技術(shù)進(jìn)行了研究。對(duì)協(xié)議中基于時(shí)間感知系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等關(guān)鍵概念進(jìn)行了闡述。給出了時(shí)間同步模型并對(duì)其進(jìn)...
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 車載網(wǎng)絡(luò)發(fā)展及研究意義
1.2 以太網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)述
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 車載網(wǎng)絡(luò)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 時(shí)間同步的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究目的與意義
1.5 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 IEEE 802.1AS時(shí)間同步機(jī)制研究及優(yōu)化
2.1 時(shí)間感知網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
2.2 時(shí)間同步架構(gòu)
2.2.1 gPTP報(bào)文
2.2.2 時(shí)鐘感知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型
2.3 時(shí)間感知系統(tǒng)時(shí)間同步模型構(gòu)建
2.3.1 端口角色定義
2.3.2 主從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)定義
2.3.3 時(shí)間同步數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體
2.3.4 協(xié)議狀態(tài)機(jī)流程構(gòu)建
2.4 時(shí)間同步機(jī)制及優(yōu)化
2.4.1 路徑傳播延時(shí)測(cè)量方法
2.4.2 路徑傳播延時(shí)測(cè)量?jī)?yōu)化
2.4.3 頻率測(cè)量機(jī)制優(yōu)化
2.4.4 主時(shí)鐘選擇域
2.4.5 時(shí)間同步信息傳輸
2.5 時(shí)間精度補(bǔ)償方法
2.5.1 路徑補(bǔ)償模型
2.5.2 時(shí)間戳修正模型
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于時(shí)間感知系統(tǒng)的最佳主時(shí)鐘選擇算法
3.1 最佳主時(shí)鐘算法概述
3.2 BMCA數(shù)據(jù)信息
3.2.1 時(shí)間感知系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)集
3.2.2 系統(tǒng)屬性定義
3.3 路徑信息定義
3.4 BMCA狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
3.4.1 狀態(tài)機(jī)思想簡(jiǎn)述
3.4.2 端口報(bào)文接收狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
3.4.3 端口報(bào)文信息處理狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
3.4.4 端口角色選擇狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
3.4.5 端口報(bào)文傳輸狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
3.4.6 報(bào)文中斷設(shè)置狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)搭建
4.1 時(shí)間同步仿真環(huán)境搭建
4.1.1 CANoe軟件簡(jiǎn)述
4.1.2 時(shí)間感知系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件設(shè)計(jì)
4.1.3 系統(tǒng)測(cè)試方案設(shè)計(jì)
4.2 時(shí)間感知系統(tǒng)物理節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)
4.2.1 物理節(jié)點(diǎn)硬件選擇方案
4.2.2 物理節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
4.3 網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘的影響因素分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 功能試驗(yàn)與分析
5.1 時(shí)間同步仿真測(cè)試
5.2 嵌入式系統(tǒng)集成測(cè)試
5.3 通信系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄B 信號(hào)采集板原理圖
致謝
本文編號(hào):3753087
【文章頁(yè)數(shù)】:83 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 車載網(wǎng)絡(luò)發(fā)展及研究意義
1.2 以太網(wǎng)技術(shù)簡(jiǎn)述
1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 車載網(wǎng)絡(luò)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 時(shí)間同步的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究目的與意義
1.5 主要研究?jī)?nèi)容
第2章 IEEE 802.1AS時(shí)間同步機(jī)制研究及優(yōu)化
2.1 時(shí)間感知網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
2.2 時(shí)間同步架構(gòu)
2.2.1 gPTP報(bào)文
2.2.2 時(shí)鐘感知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型
2.3 時(shí)間感知系統(tǒng)時(shí)間同步模型構(gòu)建
2.3.1 端口角色定義
2.3.2 主從拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)定義
2.3.3 時(shí)間同步數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體
2.3.4 協(xié)議狀態(tài)機(jī)流程構(gòu)建
2.4 時(shí)間同步機(jī)制及優(yōu)化
2.4.1 路徑傳播延時(shí)測(cè)量方法
2.4.2 路徑傳播延時(shí)測(cè)量?jī)?yōu)化
2.4.3 頻率測(cè)量機(jī)制優(yōu)化
2.4.4 主時(shí)鐘選擇域
2.4.5 時(shí)間同步信息傳輸
2.5 時(shí)間精度補(bǔ)償方法
2.5.1 路徑補(bǔ)償模型
2.5.2 時(shí)間戳修正模型
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于時(shí)間感知系統(tǒng)的最佳主時(shí)鐘選擇算法
3.1 最佳主時(shí)鐘算法概述
3.2 BMCA數(shù)據(jù)信息
3.2.1 時(shí)間感知系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)集
3.2.2 系統(tǒng)屬性定義
3.3 路徑信息定義
3.4 BMCA狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
3.4.1 狀態(tài)機(jī)思想簡(jiǎn)述
3.4.2 端口報(bào)文接收狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
3.4.3 端口報(bào)文信息處理狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
3.4.4 端口角色選擇狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
3.4.5 端口報(bào)文傳輸狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
3.4.6 報(bào)文中斷設(shè)置狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)
3.5 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)測(cè)試平臺(tái)搭建
4.1 時(shí)間同步仿真環(huán)境搭建
4.1.1 CANoe軟件簡(jiǎn)述
4.1.2 時(shí)間感知系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件設(shè)計(jì)
4.1.3 系統(tǒng)測(cè)試方案設(shè)計(jì)
4.2 時(shí)間感知系統(tǒng)物理節(jié)點(diǎn)開(kāi)發(fā)
4.2.1 物理節(jié)點(diǎn)硬件選擇方案
4.2.2 物理節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計(jì)
4.3 網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘的影響因素分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 功能試驗(yàn)與分析
5.1 時(shí)間同步仿真測(cè)試
5.2 嵌入式系統(tǒng)集成測(cè)試
5.3 通信系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
附錄B 信號(hào)采集板原理圖
致謝
本文編號(hào):3753087
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