[发明专利]一种双频双向高精度时间同步方法

权利要求书

1.一种双频双向高精度时间同步方法，其特征在于：包括：

步骤1：设置本地节点时钟频率f1与同步目标节点时钟频率f2存在偏差；本地节点与目标节点时钟需满足：f2/f1＝T1/T2＝n1/n2，其中T1，T2为节点时钟周期，n1，n2为整数且互质，描述周期的比值；

步骤2：本地节点以发送频率f1向目标节点发送包含发送时间t1的同步信息；目标节点以接收频率f2接收并记录接收时间t2；

步骤3：由目标节点将接收信息与预设误差表对比，得到由时钟有限分辨率造成的接收误差Δt1，进一步得到误差补偿后的接收时间(t2-Δt1)；

步骤4：目标节点以发送频率f2向本地节点发送的应答信息，并记录发送时间t3；本地节点以接收频率f1接收记录接收时间t4；

步骤5：由本地节点将接收信息与预设误差表对比，得到由时钟有限分辨率造成的接收误差Δt2，得到误差补偿后的接收时间(t4-Δt2)；

误差表表示时间误差值与采样数组唯一的对应关系，接收时间误差在发送时间周期内，将发送时间周期分为等长区间，每个区间中心值即为采样得到对应数组所产生的接收误差；上述区间个数按以下方式确定：

令n1，n2为整数且互质，描述周期的比值，设定在同样的频率量级下，在同样的n1、n2数值量级下，条件1：2n2和n1互质；条件2：2n1和n2互质；

若均不满足前述条件1与条件2，则将发送时间周期分为个数等于接收采样所得数组周期大小的等长区间；若仅满足前述条件1，则在目标节点处，接收时间误差在发送时间周期内，将发送时间周期分为个数等于两倍接收采样所得数组周期大小的等长区间；若仅满足条件2，则在本地节点处，接收时间误差在发送时间周期内，将发送时间周期分为个数等于两倍接收采样所得数组周期大小的等长区间；若同时满足条件1和条件2，则本地节点和目标节点都设置为将发送时间周期分为个数等于两倍接收采样所得数组周期大小的等长区间；

步骤6：本地节点将补偿过的应答信息接收时间(t4-Δt2)返还给目标节点；

步骤7：目标节点通过收集的四个时间信息计算时间偏差[(t2-Δt1-t1)-(t4-Δt2-t3)]/2，以实现与本地节点的时间同步。

2.如权利要求1所述一种双频双向高精度时间同步方法，其特征在于：在本地节点与目标节点内设置一个同步过程等待时间的阈值T，该阈值大于节点处理数据时间与信号往返传输时间之和。

3.如权利要求1所述一种双频双向高精度时间同步方法，其特征在于：同步信息记录方法为：采样到高电平，记录为1；采样到低电平，记录为0；采样得到的同步信息为一连串包含1和0的数组，数组的长度至少大于n1。

4.如权利要求1所述一种双频双向高精度时间同步方法，其特征在于：应答信息记录方法为：采样到高电平，记录为1；采样到低电平，记录为0；采样得到的应答信息即为一连串包含1和0的数组，数组的长度至少大于n2。

5.如权利要求1所述一种双频双向高精度时间同步方法，其特征在于：目标节点采样本地节点发送而来的同步信息，采样结果以n1为周期，同步信息数组长度为n1，每个数组对应一个唯一的接收误差。

6.如权利要求1所述一种双频双向高精度时间同步方法，其特征在于：对于本地节点采样目标节点发送而来的应答信息，采样结果以n2为周期，应答信息数组长度为n2，每个数组对应一个唯一的接收误差。