基于IEEE1588LXI仪器系统时钟同步的分析和研究

在LXIA类和B类仪器系统中,要求时钟同步精度达到亚微秒级。为了满足这个同步精度,文章对IEEE1588精密时钟同步机制和算法进行了研究,分析了LXI仪器系统中影响同步的因素,提出了采用本地时钟晶振补偿和PI控制算法,在MAC层荻取时间戳并进行完善的方法,提高了同步精度,满足了LXIA类和B类仪器对时钟同步的要求。     

基于单神经元的网络同步补偿算法研究

如何在大温度变化环境中保证同步系统的高精度同步，已经成为高精度同步面临的主要课题。本文基于IEEE 1588高精度时间同步方式对该课题进行了研究，对IEEE 1588同步方式和实际系统中存在的问题进行了剖析。根据分析结果，针对工厂现场环境中存在的大温度变化情况，提出了采用单神经元插值拟合算法对温度的影响进行补偿，并在大温度变化环境中，对采用不同补偿方式和不采用补偿的设备进行了同步精度测试。测试结果表明，采用单神经元插值拟合算法可以快速有效地补偿温度变化对同步系统产生的漂移，高精度的时间同步。     

一种应用于行波测距装置的高精度时间同步技术

基于双端测距方法的行波测距装置对时间同步性能提出了很高的要求,研究高精度的时间同步技术是行波测距装置应用的切实需求。该文从GPS信号的授时精度、高精度恒温晶振修正特性、守时及对时算法逻辑等方面进行深入分析,结合行波测距装置的应用需求,探讨了基于GPS和恒温晶振的高精度时间同步技术的设计方法。在此基础上,提出了采用FPGA实现逻辑设计的工程设计方案,通过型式试验和装置现场实际运行表明,该技术满足了行波测距装置对时间同步的要求。     

基于IEEE1588的时钟同步算法软件实现

基于工业以太网通信技术,本文给出了一种精准时间协议的软件实现方法.它基于划分时隙的以太网确定性调度通信机制,有效地消除了以太网冲突的影响,并通过硬件定时、中断补偿等手段,大大提高了时钟同步的精度.经测试的结果表明,它可以达到亚微秒级的时钟抖动精度,满足大部分工业系统的要求.     

基于透明传输的数控系统时钟同步算法

为实现线性或环形数控系统中所有节点间的精确时钟同步,解决时钟中继层数增加后节点同步精度无法满足数控系统节点间微秒级同步精度要求的问题,在网络时间协议算法实现点对点同步的基础上,引入时钟中继节点透明传输算法对同步消息进行固定时间缓存,降低了时钟中继节点晶振偏差对其他节点同步精度的影响,减少了所有节点多次同步过程中的偏差累积。通过理论分析和实验系统验证,表明该方法可有效降低同步偏差抖动,提高数控系统时钟同步的精度。     

基于IEEE1588的时钟同步技术研究

分布式测量控制系统的快速发展对时钟同步精度提出了更高的要求,IEEE1588协议是关于网络测量和控制系统的协议,可实现高精度的时间同步;深入分析了IEEE1588协议的最佳主时钟(BMC)算法原理和本地时钟同步主时钟的过程;提出了一种在物理层加盖时间戳的IEEE1588实现方案,提供了硬件设计方法,阐述了主从时钟的软件设计流程。在此基础上对主从时钟的同步进行了验证。实验证明:该方法是切实可行的,时钟同步精度可达亚微秒级;通过不同网络电缆长度的测试,证明该设计基本消除了固定网络延迟造成的影响。     

基于LabVIEW的随机扫描成像系统高速时间同步方法

在虚拟仪器开发平台LabVIEW下，本文提出了一种利用板卡上多功能子系统间硬件时钟关系实现微秒级高速时间同步的方法。将此方法应用到随机扫描成像系统中，实现了声光偏转器的频率控制与信号采集间的高速时间同步，定时精度达到了10μs的设计要求，且具有很好的重复性。     

一种改进的高精度POS时间同步方法

结合现有时间同步方法及高精度POS的应用需求,提出了一种以GPS接收机输出的1PPS秒脉冲为基准,采用数字参数反馈方式,对惯性测量单元的数据采集脉冲周期进行实时修正的高精度POS时间同步方法,并给出了一种简易的POS时间同步精度测试方法.然后结合光纤陀螺POS实际系统进行了时间同步精度测试和对比实验.结果表明,所提出的时间同步方法能够克服时钟漂移并修正时间信号传输延迟,在保证工作可靠性的同时实现了在融合点上数据的高精度同步.     

机床测头测量滞后时间补偿的应用研究

目前,随着高速高精加工的发展,使得提高机床测量精度已势在必行.针对触发式测头高速测量时发现的滞后时间问题,提出了一种补偿方法.根据高速I-O板卡反馈的时间戳信息,插值计算精确到微秒级的位置值;并缓存触碰前轴的反馈脉冲增量进行补偿.实验发现:补偿前随着进给速度增大,位置偏差增大,约0.05～0.35 mm,对应滞后时间为...     

空间相机集成测试系统的时钟同步

为实现空间相机地面集成测试系统中各专用设备精确时钟同步的要求,提出了一种以GPS卫星同步时钟为时钟源,将时间报文和脉冲信号相结合的综合对时方法。采用FPGA和VHDL设计了时间报文接收、脉冲对时、内部守时时钟及PCI本地控制逻辑等模块。利用Windows2000/XP下的WDM框架开发了PCI总线驱动程序,实现时统卡与专用设备之间时间信息的实时传输。设计了微秒级延时的秒脉冲作备用秒输入,解决了系统工作时因GPS卫星同步时钟意外断电引起时间信息中断的技术问题。示波器测试结果表明,专用设备之间的同步时间精度≤10μs;时间准确度≤10μs。半年运行测试验证表明,精确时钟同步系统稳定、可靠,满足空间相机集成测试系统的实时对时需要。     

IEEE1588同步时钟的分析与应用

IEEE1588是适用于分布式仪器的一种新的同步时钟协议(能够达到更高精度要求).文章介绍了IEEE1588同步定时的基本原理,阐述了它区别于其他协议的特点.同时提出了IEEE1588在硬件方面的实现方法以及在LXI仪器系统中的应用.最后,就IEEE1588未来的发展作出了展望.     

EPA工业测控网络的时钟同步分析与改进

为了提高时钟同步精度以保证通信调度的确定性,对比分析了工业网络常用几类时钟同步方法,重点剖析了IEEE1588时钟同步系统,深入探讨了PTP系统的软件实现,对源代码移植作了必要的说明,分析了时钟同步精度不高的原因,并提出了三大改进方案,测试了改进后的系统。测试结果表明,采用了改进方案后系统的时钟同步精确性得到了较大的提高。     

Time synchronization of hierarchical real-time networked CNC system based on ethernet/internet

With the development of Ethernet/Internet, using Ethernet/Internet technology to implement the communication of computer numerical control (CNC) system is a new research field of networked CNC system. To support the synchronization control of the CNC system based on Ethernet/Internet, a time synchronization solution for the hierarchical real-time networked CNC system based on Ethernet/Internet is designed in this paper. To evaluate the performance, some experiments were conducted and the results were analyzed. The results show that the field level time synchronization based on the hard real-time Ethernet time synchronization protocol IEEE 1588 meets the requirement of the hard real-time tasks, and the time synchronization between the NC server and the NC core computer based on global positioning system (GPS) and network time protocol (NTP) also meets the requirement of the soft real-time tasks. The results testify that the time synchronization solution based on Ethernet/Internet for the CNC system is realizable.     

网络式仪器总线同步协议的精确时间戳生成方法的研究

网络式仪器总线是一种基于M-LVDS技术的面向仪器应用的多主式仪器总线。由于仪器应用中对实时性的要求很高,基于IEEE-1588时间同步协议实现了网络式仪器总线的时间同步机制。为了获得更高的同步精度,设计了一种物理层时间标记的硬件电路。该电路采用移相时钟时间测量方法,用低速的时钟信号实现了高分辨率的时间标记电路。最后,采用Xilinx公司的Virtex5系列FPGA芯片研制了相应的测试平台。实验结果表明,在此测试平台上,网络式仪器总线的同步精度可达到10 ns。     

Precise packet delay measurement in an Ethernet network

Node synchronization can be implemented in an Ethernet network using time protocols; e.g. IEEE 1588 [1]. Active network components like switches and routers influence the accuracy of synchronization because they affect a packet delay variation in the network. Therefore, the delay is not constant and, as well, the delay in one direction is not equal to the delay in the opposite direction.This paper presents a low-cost device that can measure the packet delay with high accuracy in both communication directions and, at the same time, calculate network parameters including a packet delay variation, path asymmetry and dependency of the delay in opposite directions.The measurements can be used for the estimation of synchronization accuracy within the tested network. Some network elements have an unexpectedly large variability of path delays and large asymmetry. This behavior can be measured directly and therefore it is possible to eliminate these devices from the network. The results can be also used for the manual calibration of end nodes. It is not recommended, however, as it is vulnerable to network topology changes.     

基于IEEE 1588协议的分布式数据采集系统

为了提高光纤安防系统的误报率,需要同步采集多个监测节点的数据。基于同步采集需求,设计并实现了一种基于PXI总线数据监测系统。系统采用多节点分布式布局方式搭建了监控网,并通过IEEE 1588协议实现各监测节点数据的同步采集,以及将各监控节点采集的数据通过GPRS网络传送到监控中心。实验证明,系统可实现纳秒级同步,有效解决了多分布点同步采集数据的难点,为后续的算法优化创造了有利条件。     

分布式同步数据采集系统的研究与设计

针对广域分布环境中,多台数据采集仪时间同步的难题,根据GPS授时原理,应用GPS长期稳定高精度GPS秒脉冲,设计了一种高精度的同步数据采集系统。系统核心由数据采集单元、微控制器、复杂可编程逻辑、带有秒脉冲输出的GPS模块组成。实验带有8路并行的高速AD通道,结果证实了该采集功能的可靠性,异地同类型设备的时间同步不确定度约为5μs。     

高可用智能变电站时钟网络浅析

本文筒述了目前国内外精密时钟技术在国内外研究、发展以及IEEEstdC37．238国际标准的情况,同时,推荐了智能变电应用的报文格式、传输模式以及组网应用的方式;根据IEEE1588国际标准明确了网络节点对频率调整和相位调整的技术要求．着重分析了本地时钟抖动和漂移、网络中异常PTP报文以及主钟切换带来的网络问题和解决方法。