分布式系统高精度时钟同步算法及其实现

时钟漂移与传输延时的不确定性是分布式系统时钟同步中一个不容忽视的问题，它直接影响同步精度．为此，充分考虑两者的影响，基于锁相环原理将PID调节与线性补偿相结合，提出了一种高精度时钟同步算法．采用RTLinux构建了具有时间触发机制的工业以太网实验平台，并在该平台上对所提出的同步算法进行实验研究，得到了网络延时参数的分布曲线和同步性能曲线等．结果表明，该同步算法有效地抵消了时钟漂移，抑制了网络延时的不确定性，获得了更高的时钟同步精度。     

基于时间戳报文流的本地时钟漂移补偿时间同步方案研究

时间同步的精准程度是采用工业以太网的分布式系统的一个重要技术指标.针对分布式系统时间同步性能受到各节点的本地时钟的稳定性或计时脉冲的频率漂移问题的制约,提出一种新的时间同步方案,该方案利用时间服务器不等间隔发出的时间戳报文流,采用数字锁相环技术实现对本地时钟计时脉冲的频率漂移补偿,确保采用低稳定性晶体振荡器的分布式系统获得较高的时间同步性能,从而有效地解决了采用以太网结构的工业测控系统的高准确度时间同步问题.     

DoS攻击下信息物理系统事件触发保性能控制

针对信息物理系统的安全控制问题,提出拒绝服务攻击下基于事件触发的保性能控制方法.首先,考虑到拒绝服务攻击行为的随机特性,将拒绝服务攻击描述为具有固定丢包数的伯努利随机分布过程;其次,为了降低网络通信负担,采用离散事件触发通信机制对传感器的量测信息进行传输;随后,根据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法给出拒绝服务攻击下系统稳定的充分条件,进而在给定的保性能水平下设计了基于事件触发机制的保性能控制器;最后,通过仿真实例验证了所提出控制方法的正确性和有效性.     

量化参数失配下基于事件触发的量化反馈滑模控制

针对量化器参数不匹配和外部干扰问题,利用事件触发方法设计了线性不确定系统的量化反馈滑模控制方法。首先在动态量化机制中考虑了时变量化器灵敏度变化率,提出一种新的离散在线调整策略,并建立了编码器和解码器侧的量化参数的时变比例模型。接着,结合所设计的量化器事件触发机制,证明了所提出的滑模控制律可以有效消除量化器参数失配的影响,实现不确定线性系统的全局鲁棒镇定。然后分析了帧间时间的下限以确保没有 Zeno行为。最后通过算例验证了理论结果的有效性。     

基于分层检测的协同攻击检测技术研究

协同攻击的复杂性使传统检测方法难以对其进行有效的检测。在对协同攻击行为的层次性和关联性的分析基础上，将协同攻击行为划分为基于时间的行为和基于空间的行为，结合适当的攻击表达方法，提出一种应用于网络协同攻击的检测方法，并详细介绍了该方法的特点和应用方式。     

基于模糊信息融合技术的攻击要素关联

主要针对当前网络安全态势知识不易获得的问题,提出了自己的网络化系统安全态势评估模型并定义了攻击要素.继而使用动态的方法量化了攻击频率、攻击难易性和攻击危害度,使之可以更加精确地表示攻击次数、攻击成功的概率和攻击造成的严重后果.同时针对攻击信息的不确定性、不完整性、模糊性和多变性的特点,提出将一种模糊信息融合方法--基于Mamdani模糊推理的算法来实现攻击要素的关联.最后,应用Matlab7.0仿真实验工具进行了仿真,实验结果证明,本文提出的算法可以真实地反映安全态势情况.     

攻击行为的研究回顾及展望

攻击行为作为反社会行为的一个范畴,与反社会行为一样,不仅危害他人的利益、幸福,也阻碍了社会的和谐发展。本文综合国内外关于攻击行为的相关研究,对攻击行为的一般模型、影响因素进行了综述;提出要根据不同的影响因素,对攻击行为等反社会行为采取不同的控制手段;最后对攻击行为等反社会行为未来的研究方向提出了几点意见。     

基于全双工以太帧间隔的源同步时钟传输方法

提出在全双工以太物理层中,基于以太帧间隔（inter packet gap, IPG）的固定比特率业务同步时钟传输方法.该方法引入同步剩余时戳(synchronous residual time stamp, SRTS)算法,是一种不受以太分组流量影响的带外时钟传输方法.通过连分数展开分析恢复时钟的各阶抖动成分,给出基于以太帧间隔的同步剩余时戳算法的参数选择方法,并通过软件仿真和现场可编程门阵列(field programmable gate array, FPGA)硬件实验证明了其优良的同步性能.     

具有漂移补偿的RCR时钟同步模型

针对基于以太网的工业测控系统时钟同步,探讨了低同步代价下实现较高同步准确度的问题.提出一定同步准确度下具有漂移补偿的远端时钟读取(RCR)时钟同步模型,它具有提高每一次同步准确度、简化远端时钟读取成功判断的特点,可降低整个系统同步的计算量.通过给出集成时间戳报文的数字锁相环漂移补偿,实现了一定同步准确度下具有漂移补偿的RCR时钟模型的同步架构及仿真.结果表明,该模型可将目前常见的基于报文传输延迟测算的时钟同步方法NTP的准确度至少提高一个数量级.     

以太网帧间隙在工程测量中的应用

分析了以太网帧间隙的概念及其在以太网帧传输过程中的工作原理,并结合工程应用实际介绍了帧间隙对以太网性能测试的影响,阐明了正确理解以太网帧长和帧间隙概念的重要性.     

Maximum Likelihood Estimation of Clock Synchronization Error in OFDM System

IntroductionForhigh ratedatatransmission ,robustnessofimpulsenoise,andfastfrequencyselectivefading ,orthogonalfrequencydivisionmultiplexingmodulationhasbeenadoptedfordigitalvideobroadcastingforterrestrial[1] andintegratedservicedigitalbroadcastingforterrestrial[2 ] ,respectively .However,ascomparedtosingle carriersystems,OFDMsystemsaremoresensitivetocarrierfrequencyoffsetandclocksynchronizationerror,onlytheperfectsynchronizationbetweenthetransmitterandreceivercanassuretheindependencybetweenea…     

基于1 bit量化的超宽带同步技术研究

为有效简化FPGA运算复杂度,降低FPGA处理时钟,在传统的滑动窗相关的基础上,结合1 bit量化方法及多径能量积累的抗多径算法,提出了一种基于1 bit量化的超宽带多路并行同步方法,在此基础上设计了FPGA实现方案.推导分析了1 bit量化同步方法对系统性能的影响,给出了信噪比损失的量化结果.仿真结果表明,在低信噪比条件下,1 bit量化方法引入2 dB的信噪比损失.在高斯信道和瑞利信道下,通过针对虚警概率和漏检概率的分析及仿真,找到最优门限范围.      

一种低通信开销联合时钟同步和定位算法

针对无线传感器网络（wireless sensor networks ,WSNs）中降低节点间的通信开销的需求,提出一种基于成对广播同步协议（pairwise broadcast synchronization ,PBS）改进的联合时钟同步和定位算法。在联合时钟同步和定位过程中,锚节点（位置已知,时钟需同步）侦听未知节点（位置未知,时钟需同步）与参考节点（位置已知,时钟为参考时钟）双向交换的时间信息,不用发送额外的信息。因此相比于传统基于双向信息交换方式的联合时钟同步和定位算法可以节省大量的通信开销,同时可以降低同步所需参考节点的数目。该算法不仅对未知节点的位置参数和时钟参数进行联合估计,同时也完成锚节点时钟参数的估计。经过仿真分析,估计值满足所推导的克拉美罗下限（cramer-rao lower bound,CRLB）,且估计精度接近其他两种典型联合算法。综合考虑估计精度和通信开销,所提出的算法优于现有的联合时钟同步和定位算法。     

以太网电路仿真技术的时钟同步研究

在数据业务膨胀的今天,实现电信级的电路仿真业务是MEF的目标.而时钟同步和时钟恢复则是电路仿真业务面临的主要技术挑战.本文简要介绍电路仿真业务的基本概念,详细的介绍了时钟同步问题,并对实现时钟同步给出了相关的办法.以达到更好地实现电路仿真业务.     

基于DS理论的网络时钟同步算法

目前的NTP(Network Time Protocol)时钟同步算法已不能满足许多新兴网络对时钟同步精度的要求.为此,提出一种基于DS(Dempster/Shafer)理论的NTP时钟同步改进算法.在分析目前NTP时钟同步算法不足的基础上,将DS理论引进到传统的NTP时钟同步中,建立一种改进的NTP时钟同步算法并进行...     

Delay Trigger in the Application of Network Testing System

The researchers who study the local area network( LAN) eXtension for instrumentation( LXI) instrument are pursuing instrument’s high-precision synchronization. In the paper,three synchronization modes were discussed which were clock synchronization, trigger synchronization, and response synchronization. Synchronous process between LXI instruments was analyzed and each time factor affecting the synchronization accuracy was discussed. On the basis of the analysis,it can be found that delay trigger plays an important role in the network testing system’s synchronization. Delay trigger can produce an additional time interval to correct the difference of each LXI instrument’s response time. Then,a method to realize the delay trigger was introduced. Delay time can be adjustable according to the actual demand. Finally,synchronization accuracy of network testing system can reach nanoseconds.     

一种新型的超宽带同步捕获方案设计

基于非相干能量检测接收系统并结合传统的相干接收的滑动相关搜索思想与数据导频辅助方法,提出了三路串并行结合导频辅助的同步捕获方案.首先,在基带电路利用一路可控积分器,并采用步长搜索来获取系统的同步时钟.然后,通过对其他两路积分器进行同步搜索,来获取细同步信号和定位信息.给出了该同步方案的工作流程和关键模块,并进行时序仿真与波形分析.