本書首先對工業(yè)物聯(lián)網中時鐘同步的重要性和相關研究進展進行簡要介紹；然后詳細介紹時鐘同步基本模型，對影響時鐘同步參數(shù)估計性能的主要因素——時延進行分析，并闡述典型的時鐘同步方法；基于這些分析，對面向工業(yè)物聯(lián)網的基于雙向交互的校正式同步參數(shù)估計方法、多跳網絡中的校正式同步參數(shù)估計方法、基于定時響應的免時間戳同步參數(shù)估計和基于免時間戳交互的時鐘參數(shù)跟蹤方法進行研究。
面向工業(yè)測控領域的無線網絡關鍵技術，重慶市技術發(fā)明獎一等獎；第四屆重慶市十佳科技青年獎；第八屆中國電子學會優(yōu)秀科技工作者
目錄
第1章 緒論 1
1.1 工業(yè)物聯(lián)網 1
1.2 時鐘同步 2
1.3 相關研究進展 2
1.4 本書主要內容 5
第2章 時鐘同步參數(shù)估計原理 7
2.1 時鐘同步基本模型 7
2.2 同步時延分析 9
2.3 典型同步方法 10
2.3.1 基于接收者-接收者的時鐘同步方法 10
2.3.2 基于發(fā)送者-接收者的單向報文傳輸時鐘同步方法 11
2.3.3 基于發(fā)送者-接收者的雙向報文交換時鐘同步方法 12
2.4 同步性能評價 14
第3章 校正式同步基礎理論 16
3.1 基于周期性校正的確認幀同步 16
3.1.1 確認幀同步過程 16
3.1.2 確認幀時鐘同步模型 17
3.1.3 確認幀同步頻偏估計 19
3.1.4 仿真驗證 20
3.2 基于周期性校正的監(jiān)聽同步 21
3.2.1 監(jiān)聽同步過程 21
3.2.2 監(jiān)聽時鐘同步模型 21
3.2.3 監(jiān)聽同步頻偏估計 24
3.2.4 仿真驗證 25
3.3 非線性校正式同步 26
3.3.1 確認幀同步非線性頻偏估計 26
3.3.2 監(jiān)聽同步非線性頻偏估計 31
第4章 基于雙向交互的校正式同步參數(shù)估計方法 37
4.1 通用節(jié)點同步參數(shù)估計 37
4.1.1 同步模型 37
4.1.2 時鐘頻偏的最大似然估計 40
4.1.3 CRLB 41
4.1.4 簡化估計算法 43
4.2 隱含節(jié)點同步參數(shù)估計 45
4.2.1 同步模型 45
4.2.2 時鐘頻偏的最大似然估計 50
4.2.3 CRLB 51
4.2.4 簡化估計算法 54
第5章 指數(shù)時延與多跳網絡中的校正式同步參數(shù)估計方法 57
5.1 指數(shù)時延下的校正式同步 57
5.1.1 通用節(jié)點頻偏最大似然估計與CRLB 57
5.1.2 通用節(jié)點頻偏線性估計 61
5.2 指數(shù)時延下的監(jiān)聽校正式同步 63
5.2.1 隱含節(jié)點最大似然估計與CRLB 63
5.2.2 隱含節(jié)點頻偏線性估計 64
5.3 面向多跳網絡的校正式同步 68
5.3.1 網絡模型 68
5.3.2 多跳網絡中的校正式同步過程 68
5.3.3 多跳網絡中的校正式同步模型 69
5.3.4 多跳網絡中的頻偏估計方法 73
5.3.5 仿真驗證 74
5.3.6 通信開銷對比分析 77
第6章 免時間戳同步基礎理論 79
6.1 基于定時響應的免時間戳同步協(xié)議 79
6.2 通用節(jié)點免時間戳頻偏估計 81
6.2.1 系統(tǒng)模型 81
6.2.2 通用節(jié)點同步參數(shù)估計 83
6.2.3 CRLB分析 84
6.2.4 仿真驗證 85
6.2.5 通信開銷分析 87
6.3 隱含節(jié)點免時間戳頻偏估計 88
6.3.1 系統(tǒng)模型 88
6.3.2 隱含節(jié)點同步參數(shù)估計 90
6.3.3 CRLB分析 92
6.3.4 隱含節(jié)點簡化估計器 93
6.3.5 仿真驗證 94
第7章 基于免時間戳同步和單向消息傳播的混合同步方法 96
7.1 混合同步協(xié)議 96
7.1.1 單向消息傳播機制 96
7.1.2 混合同步流程 98
7.2 混合同步模型 99
7.3 混合同步估計器 100
7.4 CRLB推導 100
7.5 混合同步方法性能分析 102
第8章 基于免時間戳交互的時鐘同步參數(shù)跟蹤方法 106
8.1 基于卡爾曼濾波的免時間戳頻偏跟蹤方法 106
8.1.1 觀測模型 106
8.1.2 狀態(tài)模型 107
8.1.3 免時間戳卡爾曼濾波器 108
8.1.4 仿真分析 109
8.2 通用節(jié)點的免時間戳頻偏和相偏聯(lián)合跟蹤方法 110
8.2.1 觀測模型 110
8.2.2 狀態(tài)模型 111
8.2.3 通用節(jié)點擴展卡爾曼濾波器 112
8.2.4 后驗CRLB 113
8.2.5 仿真驗證 114
8.3 隱含節(jié)點的免時間戳頻偏跟蹤方法 117
8.3.1 跟蹤模型 117
8.3.2 隱含節(jié)點擴展卡爾曼濾波器 119
8.3.3 后驗CRLB 120
8.3.4 仿真驗證 120
參考文獻 123
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