【技术实现步骤摘要】
基于加权中值的一致性时钟同步相对频偏估计方法
本专利技术属于无线传感器网络
，涉及一种基于加权中值的一致性时钟同步相对频偏估计方法。
技术介绍
时钟同步是无线传感器网络的重要支撑技术，许多应用比如确定性调度、数据融合、能量管理等都需要在网络中节点时钟保持同步的基础上运行。近年来，考虑到无线传感器网络的分布式特性，基于一致性的时钟同步协议由于其良好的鲁棒性和扩展性获得了广泛的关注.早期提出的一致性时钟同步协议在忽略通信时延影响的情况下能够达到同步的效果。然而，在实际的无线传感器网络的数据通信过程中，通信时延可以分为固定时延和随机时延，其中随机时延在不同场景下被建模为高斯分布、指数分布等。若考虑通信时延的影响，早期提出的一致性同步协议无法完成同步收敛。相对频偏估计是一致性同步协议中的核心步骤，其估计值会被直接运用于时钟参数补偿，从而影响一致性时钟同步的性能。因此，最近一些一致性时钟同步协议改进了相对频偏估计方法来克服通信时延下同步不收敛的问题。但是，这些一致性时钟同步协议很少考虑时延的组成成分和分布模型，并且没有针...
【技术保护点】
1.一种基于加权中值的一致性时钟同步相对频偏估计方法，其特征在于：包括对节点间的时间戳数据进行特定处理得到拉普拉斯分布模型，采用加权中值方法估计节点间的相对频偏，并基于一致性的时钟同步方法来更新节点的时钟参数，使得网络中节点的逻辑时钟达到一个共同的全局时钟；具体包括以下步骤：/nS1：假设网络中的任意传感节点i都周期性广播本地时钟
【技术特征摘要】
1.一种基于加权中值的一致性时钟同步相对频偏估计方法，其特征在于：包括对节点间的时间戳数据进行特定处理得到拉普拉斯分布模型，采用加权中值方法估计节点间的相对频偏，并基于一致性的时钟同步方法来更新节点的时钟参数，使得网络中节点的逻辑时钟达到一个共同的全局时钟；具体包括以下步骤：
S1：假设网络中的任意传感节点i都周期性广播本地时钟及同步数据信息，其邻居节点j接收并且记录下自身的当前本地时钟可得发送和接收节点间的相对时钟关系：
其中，sij和oij分别表示节点i相对于节点j的相对频偏和相对相偏，表示数据包传输过程中存在的固定时延，表示满足指数分布的随机通信时延；
S2：邻居节点j收到同步时钟信息后，根据时钟数据的相对关系，进行数据处理，消除一致性同步下冗余的未知参数的影响，在任意两对不同的时间戳数据中进行相减操作，得到关于已知时间戳数据和待估计参数sij的关系式：
当随机时延服从参数为λ的指数分布时，可得随机时延的差值服从拉普拉斯分布；于是，当产生M个拉普拉斯变量时，结合概率密度函数可得关于相对频偏的似然函数如下：
其中表示接收节点j的两个不同时刻的本地时钟之差，表示发送节点i的两个不同时刻的本地时钟之差；由上述似然函数可得相对频偏的最大似然估计：
这是一个L1范数最优化问题，最优解为集合的加权中值，即为相对频偏的估计值在对相对频偏估计精度要求较高的场景中，通过寻找时间戳间隔的优化值进行估计；
S3：估计出节点间的相对频偏后，采用平均一致性方法补偿节点的逻辑时钟参数，包括逻辑频偏补偿和相偏补...
【专利技术属性】
技术研发人员：王恒，陈柳清，龚鹏飞，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50
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