6篇关于时间同步的计算机毕业论文

今天分享的是关于时间同步的6篇计算机毕业论文范文, 如果你的论文涉及到时间同步等主题,本文能够帮助到你

基于FPGA的高精度时间间隔测量与时间同步系统的研究与实现

这是一篇关于时间同步,高精度时间间隔测量,恒温晶振,驯服,BP神经网络的论文, 主要内容为频率源作为时间同步系统的核心部件,其输出频率的稳定度和准确度直接决定了同步系统的性能。介于开发成本的问题,本文选用了短期稳定度较高的恒温晶振(OCXO)作为同步系统的基准时钟,但由于OCXO很容易受老化和环境温度等因素的影响,使其输出频率产生漂移现象,无法直接运用于授时、守时等高精度时间同步领域。此外,高精度时间间隔测量作为提升同步系统性能的前提,对提高同步系统的精度起到至关重要的作用。因此,针对以上问题和需求,本文对高精度时间间隔测量与时间同步系统展开了研究并完成了具体设计,其主要工作内容和研究成果如下:1.本文通过对时间间隔测量原理进行深入的了解和分析,采用了FPGA脉冲粗计数与TDC-GPX2细测量的组合测量方法,设计了测量数据和测量指令的串口传输帧格式,并对各通道测量信号传输时延进行了补偿,实现了高精度、多通道、大量程的时间间隔测量功能。在多通道测量实验中,系统测量精度可达70ps,并在10s的测试中其准确度与美国斯坦福的时间间隔计数器(SR620)相当,但在纳秒级测试中其稳定度和准确度略差于SR620。2.在系统处于驯服模式时,本文分析了GPS 1PPS信号和恒温晶振特性,采用了Savitzky-Golay滤波与PID的组合控制算法,设计了基于FPGA的OCXO压控驯服方法,提高了系统的同步性能。在恒温晶振驯服两小时后,使恒温晶振频率准确度从-5.81×10 8-提高到-3.25×10-10,并使本地秒脉冲信号与1PPS信号之间的相位偏差平均值为-0.2716ns,标准偏差为6.2276ns,实现了高精度同步。3.针对1PPS信号失效后恒温晶振频率漂移的问题,本文对OCXO的保持技术进行了研究。通过分析恒温晶振的老化特性、温度特性和压控特性,建立了OCXO的数学模型和BP神经网络模型。针对BP神经网络模型收敛速度慢和全局最优解的问题,本文设计了一种基于动态调节学习速率的BP神经网络改进模型。通过测试对比和分析,验证了BP神经网络改进模型的高效性和更强的预测与保持能力。在系统转入保持模式一小时后,使恒温晶振频率准确度从-5.81×10-8提高到-1.003×10 9-,并实现了本地秒脉冲信号与1PPS信号的同步偏差优于909ns。4.基于FPGA+STM32的硬件结构方案,本文完成了高精度时间间隔测量与时间同步系统的具体设计,详细介绍了系统中各模块功能,给出了相关的软硬件设计思路和方法,并对其中的关键模块进行了仿真验证。在系统性能测试中,设计了同源对比测试方法,验证了系统各项功能指标,满足了本文设计要求。

基于LoRa技术的物联网通信协议研究与设计

这是一篇关于物联网,远距离无线电,通信协议,时间同步,信道活动检测的论文, 主要内容为近年来,物联网行业始终保持高速发展,其应用场景也越来越丰富多样,涵盖工业制造、社会管理、人们的衣食住行等众多领域,因此物联网技术的研究与开发具有十分重要的意义。远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)是一种为物联网设计的低功率广域网技术,凭借长距离、低功耗等性能优势受到广泛关注。当大规模节点部署在LoRa网络中时,信道冲突增加,数据包传输碰撞将导致网络的传输效率大大降低。已有研究表明,基于LoRa设备的信道活动检测(Chanal Activity Detect,CAD)机制的载波监听多路访问(Carrier Sense Multiple Access,CSMA)协议可以很好地解决这种信道冲突问题,但对CAD本身的局限性研究较少。针对这一问题展开研究,主要研究内容如下:(1)基于单向广播同步机制与双向消息交换机制改进了LoRa网络的时间同步算法,该算法为通信协议的实际运行提供时间同步基础。当无线网络中大规模部署终端节点时,无论是单向广布机制还是双向信息交换机制的时间同步都存在时间同步信息冗余的问题,该时间同步算法通过传输正常信息添加时间戳的方式同步节点本地时间,并且借鉴单向广播同步机制,由网关定时广播时间同步信息,进一步提高无线网络中的时间同步精度。(2)详细分析了LoRa网络服务区和CAD的监听范围,得到了终端节点位置和相应的隐藏节点数量之间的关系,并建立了基于CSMA的LoRa网络通信模型。分析表明,由于设备性能的限制,节点的CAD监听范围不能覆盖整个LoRa网络,而隐藏在其盲区的节点对CSMA操作产生了负面影响,并且这种影响随着部署节点数量的增加而增加,网络传输效率不断下降到p-ALOHA。(3)提出了一种基于节点位置和通信时间规划的CSMA信道接入方案(LT-CSMA),该方案对LoRa网络中不同位置的节点的通信时间进行规划,旨在使每个节点的CAD监听范围内的节点的通信时间相邻,而监听范围外的隐藏节点将在通信时间上与之隔离,从而避免了隐藏节点造成的信道冲突。仿真实验证明,LT-CSMA能够充分利用空闲的无线电信道,在部署规模较小的LoRa网络中具有非常好的数据包传输效果,其数据包成功概率远远高于CSMA、s-ALOHA和p-ALOHA等信道接入机制。而且随着部署的节点数量的增加,LT-CSMA在数据传输效率方面始终优于CSMA、p-ALOHA,表现出良好的可扩展性。(4)设计物联网实验平台,主要包括软件平台设计和LoRa设备的软硬件设计两部分。其中,软件平台由My SQl数据库、Web服务器和微信小程序的设计开发组成,实现对实验监测数据的上传、存储以及可视化。LoRa设备包括网关、节点的硬件设计以及软件程序设计。最后,实验平台通过对学校及周边区域的温度、湿度、噪声等环境参数进行监测,实验结果显示,LoRa网络中所有节点的数据包成功概率(Packet Success Probability,PSP)均保持在95%以上,传输效率优异,验证了论文提出的时间同步算法、通信协议的可行性和有效性。

基于动态密码的网上银行接入认证研究

这是一篇关于网上银行,接入认证,动态密码,时间同步,加密算法的论文, 主要内容为随着网络技术的迅猛发展和人们生活节奏的不断加快，网上银行作为一种方便、快捷的资金交易手段越来越受到广大用户的青睐。传统的固定密码接入认证手段有其天然的脆弱性，随着网上银行业务的开展，针对这种接入认证手段的攻击也越来越多，在一定程度上影响了用户对网上银行安全性的信心。本文对网上银行接入认证方法作了一定的探索，使用了一种基于动态密码的接入认证手段。本文首先简要介绍了网上银行的发展现状，归纳并对比了三类常用接入认证手段的优劣，引出动态密码概念。本动态密码接入认证系统的数学基础是AES和RSA两种著名的加密算法，它们具有良好的反破解能力。本文第三章简要介绍了它们的算法原理、Java编程及加速实现。本系统分为客户端软件和网上银行服务器两部分。客户端软件采用Java Swing技术实现。服务器端使用Dreamweave集成开发环境，采用Apache Server、网络数据库、JDBC、JSP技术实现。针对添加加密算法过程后服务器负担加重的情况，本文利用数据库连接池技术，提高了服务器的业务处理效率，试验结果表明，数据库访问效率提高了56倍。接下来重点探讨了客户端和服务器时间同步方法，仿照中科院国家授时中心已获得专利的时间精灵软件，在SQL Server2000数据库的支持下，采用自制ActiveX控件实现客户端和服务器的时间同步，该方法在ERP，CRM，SCM等系统中也有一定的推广意义。在时间因子或随机数因子的扰动下，实现了仅对某特定卡号有效的“一次一密”的登录密码。最后，列举了该系统对常见非法网络攻击手段的抵御能力。经过调试，本系统能正常运行，模拟网上银行接入认证全过程。

白兔精确时间同步协议研究与实现

这是一篇关于时间同步,WR协议,同步以太网,全数字双混频鉴相器的论文, 主要内容为白兔精确时间同步协议(White Rabbit,WR)是一种可达到亚纳秒级别时间同步精度的网络精密时间同步协议。本课题在所内PTP网络精密时间同步协议的研究成果基础上,进一步实现了同步以太网(Sync-E)和全数字双混频鉴相器(DDMTD)的技术研发,完成了WR协议的初步实现。本文采用基于ZYNQ的硬件平台,并通过FMC连接器扩展支持WR协议的物理层芯片板卡进行硬件设计。PHY芯片采用集成了RGMII接口和SGMII接口的千兆以太网物理层芯片DP83869,它可以在铜缆和光纤之间进行自由切换,且支持Sync-E的恢复时钟输出。在固件设计中,本文设计了GMII转RGMII、报文鉴别与时间戳标记和DDMTD等功能模块,均以IP核的形式进行AXI封装,提高了其系统可移植性。其中,GMII转RGMII模块主要负责数据接口之间的转换,使PHY芯片与ZYNQ可以更好的进行通信;时间戳模块通过在物理层和MAC层之间进行硬件时间戳标记的方式,大大提高了其时间戳精度,减小了网络开销;DDMTD模块通过计算往返链路时钟之间相位差的方式,衡量设备在链路传输过程中产生的链路延迟,解决了PTP协议89)的时基限制问题。在软件设计中,本文开发了WR-PTP时间同步软件。软件核心为WR-PTP协议引擎,主要功能包括通信对象识别、报文收发处理、时钟伺服、WR-PTP协议状态机和优化的最佳主时钟算法等;针对DDMTD功能,本文设计了时间戳补偿和精细延迟测量等软件机制,在软件层面上更加精确的计算出其主从延迟,使得时间同步精度进一步得到提高。最后,通过Petalinux完成了嵌入式系统的开发,并搭建了测试验证平台。经过实际测试,本文提出的WR实现方案可以达到亚纳秒级别的时间同步精度,并能稳定工作,达到了设计要求。

自动驾驶技术实验与测试平台设计与研究

这是一篇关于自动驾驶,多源感知实验平台,时间同步,空间同步,传感器标定的论文, 主要内容为车辆自动驾驶技术是近年来的热点研究内容,自动驾驶汽车是集环境感知、规划决策、控制执行等核心功能于一体的移动信息处理平台。当前车辆自动驾驶的算法开发和功能迭代依赖大量的实验和测试工作,对于实验平台的软硬件也提出了较高的要求。本文针对自动驾驶算法开发和测试的需求,将以感知为核心的实验平台作为研究对象,设计了一个具备多源感知能力的自动驾驶移动实验和测试平台,并对其中涉及到的通用软件框架、传感器时间同步方法、空间同步方法及多传感器外参标定等关键技术进行研究,具体研究内容如下:(1)为满足自动驾驶算法开发对于移动实验平台高感知能力的需求,本文对实验平台硬件组成进行了设计和论证,得到移动实验平台的总体设计方案,并依据方案,搭建了移动实验平台的硬件系统;同时,针对自动驾驶各算法模块之间因交互逻辑冲突、数据定义冲突而阻碍算法开发和测试的问题,设计了高度解耦的自动驾驶通用软件框架,并对其中的数据通信方式及内容进行制定,使得不同功能模块之间的算法可以并行开发和模块化部署测试,降低了算法迁移的阻碍,提高了算法开发的效率。(2)针对自动驾驶感知算法对于传感器高精度时空同步的需求,对平台上多传感器的时间同步能力和时间同步误差进行分析,设计相应的软硬件时间同步方案,并通过数据验证了实验平台多传感器数据间毫秒级的时间同步能力;设计了实验平台传感器空间同步方案,并制定详细的传感器空间换转方式和内外参标定内容,包括相机内外参标定、激光雷达间外参标定、相机与激光雷达的外参标定和毫米波雷达与激光雷达的外参标定,从而将各个传感器的数据统一到车体坐标系下。(3)针对不同数据特征的激光雷达间外参离线标定方法效率低的问题,采用NDT点云配准算法直接对环境中点云数据进行实时配准和外参解算,提高了激光雷达之间的外参标定速度和精度,并可在动态场景下进行外参在线标定与修正;针对相机-激光雷达之间外参离线标定手动选取共视点精度难以保证、效率低的问题,设计了一种基于线特征拟合的相机激光雷达外参标定算法,该方法只需环境中存在一定的边缘信息,通过算法自动提取图像数据和点云数据中的边缘线特征,对其进行匹配并构建约束关系,以实现外参的解算,从而不需要环境中放置标定物进行特征点提取,避免了手工操作,提高了外参标定的效率和精度。(4)对移动实验平台的实时感知能力进行实验验证。基于实验平台的硬件基础,设计了一种基于相机和激光雷达数据的障碍物空间位置感知算法,并在低功耗上位机上对算法实现过程进行加速,以保证图像数据和海量点云数据的实时处理,通过实验表明处理效率可以满足实时感知的需要,验证了本移动实验平台用于自动驾驶感知等算法开发、验证的可行性。