[发明专利]一种免时间戳交互的隐含节点时钟频率偏移估计方法

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1.一种免时间戳交互的隐含节点时钟频率偏移估计方法，其特征在于，该方法融合免时间戳交互机制与监听机制，并将主节点M、从节点S和隐含节点F之间的时钟关系统一到同一参照尺度，形成最大似然估计或一种低复杂度估计方法，估计出隐含节点F相对从节点S与主节点M的时钟频率偏移；

所述融合免时间戳交互机制与监听机制，具体包括以下步骤：

A1：在从节点S本地时刻向主节点M发送数据包的同时，隐含节点F利用无线媒介的广播特性监听得到该数据包，并记录本地时间

A2：隐含节点F接收到主节点M间隔时间Δ_i回复给从节点S的确认帧，记录下本地时间为

A3：重复上述步骤A1～A2；假设节点S以周期T发送数据包，且起始时间为0，节点F计算得到经过N个周期后，隐含节点F获得一系列时间值

所述将主节点M、从节点S和隐含节点F之间的时钟关系统一到同一参照尺度，具体包括：根据频偏的差值法定义，即其中f_M和f_S分别表示节点M和节点S的晶振频率，节点M、S和F之间的相对时钟频率偏移关系表述为：

基于上述相对时钟频率偏移关系，将三个节点的本地时钟统一到同一参照尺度，得到如下通式：

其中，φ′＝φ^(SM)-φ^(SF)-φ^(FM)，δ′＝δ^(SM)-δ^(SF)-δ^(MF)，z_i＝w_i^(SM)-w_i^(SF)+w_i^(MF)；φ^(SF)和分别表示节点S与节点F之间的初始时钟相位偏移和频率偏移，δ^(SF)和表示节点S到节点F传输过程中的固定时延和随机时延；φ^(SM)和分别表示节点S与节点M之间的初始时钟相位偏移和频率偏移，δ^(SM)和表示节点S到节点M传输过程中的固定时延和随机时延；φ^(FM)和分别表示节点F与节点M之间的初始时钟相位偏移和频率偏移，δ^(MF)和w_i^(MF)表示节点M到节点F传输过程中的固定时延和随机时延；

隐含节点F根据本地获取的一系列时间值采用最大似然估计方法，估计出相对从节点S与主节点M的频率偏移参数，即和计算公式如下：

M＝I_N-R(R^HR)^-1R^H

其中，I_N表示N阶单位矩阵，η为三个节点间初始相偏与固定时延累积值的和；

在三个节点本地时钟关系通式的基础上，得出另一种低复杂度的频率偏移估计方法，其具体包括以下步骤：

B1：将第i+1周期估计通式减去第i周期通式；

B2：重复步骤B1，经过N个周期后，得到N-1个简化估计式，并根据公式：

估计出隐含节点F相对从节点S与主节点M的频率偏移参数其中，