[发明专利]适用于非对称时延精确时间同步的时钟偏移最优估计方法

摘要

本发明涉及一种适用于非对称时延精确时间同步的时钟偏移最优估计算法，包括以下两个步骤：(1)通过主从时钟方向及反方向的固定传输时延、传输过程中的随机队列等待时延以及时钟频率偏移产生的时延和时钟相位偏移产生的时延之间的对应关系，建立时延向量方程；(2)引入高斯分布，并利用Pitman估计方法进行估计。本发明通过对精确时间同步非对称时延向量方程的建立，引入向量位置参数问题模型及Pitman估计算法，对高斯随机队列时延下的时钟偏移进行了最优估计，使得估计量的最大均方差值最小化。

主权项

1.适用于非对称时延精确时间同步的时钟偏移最优估计方法，包括以下两个步骤：(1)通过主从时钟方向及反方向的固定传输时延、传输过程中的随机队列等待时延以及时钟频率偏移产生的时延和时钟相位偏移产生的时延之间的对应关系，建立数学表达式形式为Y＝Aθ+T的时延向量方程，其中A表示矩阵(2)引入高斯分布，并利用Pitman估计方法进行估计；步骤(1)中是以前p次非对称双向传输为观测样本，从而建立时延向量方程，向量方程建立后，判断向量方程是否是Y＝Aθ+T形式，是则结束，否则需转化为Y＝Aθ+T形式，结束；其中，p为非对称双向传输的次数，为不小于1的正整数；步骤(1)具体包括：步骤(11)：建立以第i次主从时钟方向及其反方向的固定传输时延d₁和d₂，随机队列时延t_i,1和t_i,2，以及时钟频率偏移产生时延α和时钟相位偏移产生时延β所组成的时延关系方程组：其中d₁≠d₂，1≤i≤p，i为正整数，y*_i,1、y*_i,2分别表示第i次传输主从时钟方向及其反方向的总时延，y_i,1、y_i,2分别表示第i次传输主从时钟方向及其反方向的非固定传输时延之和；步骤(12)：由步骤(11)及反馈补偿，取d＝d1＝d2，得到时延关系方程组：步骤(13)：令Y＝[Y1T,Y2T]T,Yk＝[y1,k···yp,k]、T＝[T1T,T2T]T,Tk＝[t1,k···tp,k],k＝1,2，将步骤(12)中的时延关系方程组转化为以向量Y、向量e、向量T及未知参数α、β组成的向量方程：Y＝d·12p+(α+β)e+T，其中Y表示为包含固定时延和非固定传输总时延所对应的向量，p为非对称双向传输的次数，为不小于1的正整数，k＝1和k＝2分别表示第i次的主从时钟及其反方向的传输，y1,k…yp,k分别表示第1次到第p次双向传输过程中主从时钟及其反方向的固定时延、时钟偏移造成时延以及随机队列时延的关系，α、β为未知参数并分别代表时钟频率偏移及时钟相位偏移产生的时延，T为随机队列时延对应的向量，12p表示元素为1的2p维列向量，e为所推出向量方程中的一个矩阵，与(α+β)相乘表示一个向量；步骤(2)具体包括：步骤(21)：判断向量方程是否符合向量坐标位置问题模型，是则进入步骤(21)，否则结束；步骤(22)：求出向量方程中未知参数的Pitman估计量，进入步骤(23)；步骤(23)：转化为对ciθk的Pitman最优估计，进入步骤(24)；步骤(24)：引入高斯随机队列时延条件，进入步骤(25)；步骤(25)：求得最优估计量g*(Y)关于ti,k的表达式，结束；其中，ti,k表示第i次双向传输的随机队列时延，k＝1,2，其中g*(Y)表示以向量Y为变量的函数g(Y)对向量方程中向量θ所含参数之和α+β的最优估计量。