基于IEEE 802.1AS的時間同步技術(shù)研究
發(fā)布時間: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總線等己無法滿足高級駕駛輔助系統(tǒng)(ADAS)、汽車網(wǎng)聯(lián)化等新技術(shù)對車載網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求,因此具有開放、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)運而生。但以太網(wǎng)在通信實時性方面較為欠缺,針對實時性能要求較高的車載網(wǎng)絡(luò)主干等應(yīng)用場合,還需進行深入的開發(fā)研究。目前美國電氣和電子工程師協(xié)會(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)已經(jīng)對原有的以太網(wǎng)音視頻橋接技術(shù)(Ethernet Audio/Video Bridging,EAVB)進行擴展并成立時間敏感網(wǎng)絡(luò)(Time Sensitive Network,TSN)工作小組,專門對車載以太網(wǎng)進行全面開發(fā)。本文從通信時間同步角度出發(fā),重點研究IEEE 802.1AS的精確定時技術(shù)。主要研究內(nèi)容包括:1.針對時間感知系統(tǒng)的時間同步過程,深入解析了IEEE 802.1AS精確時鐘協(xié)議,對時間同步技術(shù)進行了研究。對協(xié)議中基于時間感知系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等關(guān)鍵概念進行了闡述。給出了時間同步模型并對其進...
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】: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)簡述
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 車載網(wǎng)絡(luò)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 時間同步的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究目的與意義
1.5 主要研究內(nèi)容
第2章 IEEE 802.1AS時間同步機制研究及優(yōu)化
2.1 時間感知網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
2.2 時間同步架構(gòu)
2.2.1 gPTP報文
2.2.2 時鐘感知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型
2.3 時間感知系統(tǒng)時間同步模型構(gòu)建
2.3.1 端口角色定義
2.3.2 主從拓撲結(jié)構(gòu)定義
2.3.3 時間同步數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體
2.3.4 協(xié)議狀態(tài)機流程構(gòu)建
2.4 時間同步機制及優(yōu)化
2.4.1 路徑傳播延時測量方法
2.4.2 路徑傳播延時測量優(yōu)化
2.4.3 頻率測量機制優(yōu)化
2.4.4 主時鐘選擇域
2.4.5 時間同步信息傳輸
2.5 時間精度補償方法
2.5.1 路徑補償模型
2.5.2 時間戳修正模型
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于時間感知系統(tǒng)的最佳主時鐘選擇算法
3.1 最佳主時鐘算法概述
3.2 BMCA數(shù)據(jù)信息
3.2.1 時間感知系統(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)機設(shè)計
3.4.1 狀態(tài)機思想簡述
3.4.2 端口報文接收狀態(tài)機設(shè)計
3.4.3 端口報文信息處理狀態(tài)機設(shè)計
3.4.4 端口角色選擇狀態(tài)機設(shè)計
3.4.5 端口報文傳輸狀態(tài)機設(shè)計
3.4.6 報文中斷設(shè)置狀態(tài)機設(shè)計
3.5 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)測試平臺搭建
4.1 時間同步仿真環(huán)境搭建
4.1.1 CANoe軟件簡述
4.1.2 時間感知系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件設(shè)計
4.1.3 系統(tǒng)測試方案設(shè)計
4.2 時間感知系統(tǒng)物理節(jié)點開發(fā)
4.2.1 物理節(jié)點硬件選擇方案
4.2.2 物理節(jié)點軟件設(shè)計
4.3 網(wǎng)絡(luò)時鐘的影響因素分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 功能試驗與分析
5.1 時間同步仿真測試
5.2 嵌入式系統(tǒng)集成測試
5.3 通信系統(tǒng)測試結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
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 信號采集板原理圖
致謝
本文編號:3753087
【文章頁數(shù)】:83 頁
【學(xué)位級別】: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)簡述
1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.1 車載網(wǎng)絡(luò)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3.2 時間同步的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4 課題研究目的與意義
1.5 主要研究內(nèi)容
第2章 IEEE 802.1AS時間同步機制研究及優(yōu)化
2.1 時間感知網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)
2.2 時間同步架構(gòu)
2.2.1 gPTP報文
2.2.2 時鐘感知系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型
2.3 時間感知系統(tǒng)時間同步模型構(gòu)建
2.3.1 端口角色定義
2.3.2 主從拓撲結(jié)構(gòu)定義
2.3.3 時間同步數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)體
2.3.4 協(xié)議狀態(tài)機流程構(gòu)建
2.4 時間同步機制及優(yōu)化
2.4.1 路徑傳播延時測量方法
2.4.2 路徑傳播延時測量優(yōu)化
2.4.3 頻率測量機制優(yōu)化
2.4.4 主時鐘選擇域
2.4.5 時間同步信息傳輸
2.5 時間精度補償方法
2.5.1 路徑補償模型
2.5.2 時間戳修正模型
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于時間感知系統(tǒng)的最佳主時鐘選擇算法
3.1 最佳主時鐘算法概述
3.2 BMCA數(shù)據(jù)信息
3.2.1 時間感知系統(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)機設(shè)計
3.4.1 狀態(tài)機思想簡述
3.4.2 端口報文接收狀態(tài)機設(shè)計
3.4.3 端口報文信息處理狀態(tài)機設(shè)計
3.4.4 端口角色選擇狀態(tài)機設(shè)計
3.4.5 端口報文傳輸狀態(tài)機設(shè)計
3.4.6 報文中斷設(shè)置狀態(tài)機設(shè)計
3.5 本章小結(jié)
第4章 系統(tǒng)測試平臺搭建
4.1 時間同步仿真環(huán)境搭建
4.1.1 CANoe軟件簡述
4.1.2 時間感知系統(tǒng)數(shù)據(jù)文件設(shè)計
4.1.3 系統(tǒng)測試方案設(shè)計
4.2 時間感知系統(tǒng)物理節(jié)點開發(fā)
4.2.1 物理節(jié)點硬件選擇方案
4.2.2 物理節(jié)點軟件設(shè)計
4.3 網(wǎng)絡(luò)時鐘的影響因素分析
4.4 本章小結(jié)
第5章 功能試驗與分析
5.1 時間同步仿真測試
5.2 嵌入式系統(tǒng)集成測試
5.3 通信系統(tǒng)測試結(jié)果分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
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 信號采集板原理圖
致謝
本文編號:3753087
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