傳統(tǒng)的時鐘同步算法是在不同網絡層延時假設一致的情況下進行的,導致誤差補償過大、誤差消除效果不夠理想。提出水聲傳感節(jié)點數(shù)據(jù)低時延傳輸?shù)臅r鐘同步算法。首先通過時鐘同步原理,分析誤差產生原因,將正確預測鏈路的傳播延遲作為時鐘同步算法的核心;其次,對不同傳感器節(jié)點時鐘值采樣,實現(xiàn)子樣空間越大,同步精準率越高;然后記錄并傳輸時間戳,獲取本地時鐘與參考時鐘差值,計算時鐘同步的累計誤差,最后利用自回歸積分滑動控制算法對同步累計誤差補償,從而實現(xiàn)低時延傳輸?shù)臅r鐘同步。仿真結果表明,所提時鐘同步算法可以降低水下傳感網絡的延時性、提高通信效率,符合水下通信要求。 

【文章來源】：計算機仿真. 2020,37(12)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

節(jié)點時鐘漂移圖

在對時鐘同步誤差進行計算之前,需要獲取節(jié)點之間數(shù)據(jù)包記載時間戳的差值。在時鐘同步過程中,上層節(jié)點每隔一定時間就會持續(xù)傳輸5個數(shù)據(jù)包,下層節(jié)點會產生相對的5個時間戳對。由于時間戳的差值是動態(tài)變換的,且存在一些誤差較大的飛點,將這些冗余點進行過濾處理,之后利用獲得的時間戳差值減去延時值,獲取時鐘近似值,將該值作為誤差補償?shù)男拚怠楦玫捏w現(xiàn)所提同步算法的優(yōu)勢,將本文實驗結果與文獻[1]、文獻[2]和文獻[3]方法進行對比,對比結果如圖2所示。由圖2可知,本文所提算法對時鐘誤差進行補償后的結果為通信延時率低于其它兩種算法,其延時率保持在0-20%之間,說明可及時獲得并輸出水下傳感信號數(shù)據(jù),將其應用于實際。

本文將水聲傳感網絡時鐘同步誤差補償目標函數(shù)轉換為向量形式,完成水聲傳感節(jié)點數(shù)據(jù)低時延傳輸?shù)臅r鐘同步誤差補償,為驗證最后的優(yōu)化結果,將本文實驗結果與文獻[1]、文獻[2]和文獻[3]方法進行對比,求得最終通信效率對比結果如圖3所示。根據(jù)圖3可知,且經過多次試驗證明,該方法的通信效率均高于文獻[1]、文獻[2]和文獻[3]方法,最終通信效率最高為98%,高于同實驗次數(shù)的其它文獻方法8%、16%和19%,說明補償效果較好,通信效率較高。


本文編號：3388481