[发明专利]一种水下传感器网络时间同步方法

摘要

本发明公开了一种水下传感器网络时间同步方法，同步方法是基于多个节点的水下传感器网络实现的，所述节点为水下传感器，所述水下传感器网络包括处理器、水声收发器、换能器、水听器；所述处理器电性连接水声收发器；所述处理器电性连接当前位置及时间信息提供模块，在水下传感器网络中，待同步传感器节点可通过与邻居节点交换数据包的发送/接收钟面时刻，拟合各邻居节点钟面时间与自身钟面时间的线性回归式，不断迭代更新自身钟面时间参数，从而实现传感器节点间的时钟同步；本发明允许的网络节点的时间同步不依赖于某个特殊的节点(时间基准节点)，具有收敛速度较快、抗毁性能较强等特点。

主权项

1.一种水下传感器网络时间同步方法，其特征在于，同步方法是基于多个节点的水下传感器网络实现的，所述节点为水下传感器，所述水下传感器网络包括处理器(101)、水声收发器(102)、换能器(103)、水听器(104)；所述处理器(101)电性连接水声收发器(102)；所谓处理器(101)电性连接当前位置及时间信息提供模块，所述水声收发器(102)电性连接换能器(103)、水听器(104)，所述换能器(103)、水听器(104)电性连接水声信道；所述处理器(101)用于运行CO‑Sync协议，同时用于接收获取的当前位置和时间信息，并将CO‑Sync协议运行的日志、收发数据包的信息实时写入并进行一系列的计算分析处理；所述水声收发器(102)用以将电信号发送给换能器(103)进行转换，从水听器(104)接收转换后的电信号；所述换能器(103)将电能转换为声能，由电子振荡器产生电信号激发换能器(103)产生机械振动来推动水介质向水中发射声波；所述水听器(104)负责将水声信号转换为电信号，即声能转换为电能，其在声波的激励下产生振动，从而将声信号转换为电信号；所述同步方法为：在水下传感器网络中，待同步传感器节点可通过与邻居节点交换数据包的发送/接收钟面时刻，拟合各邻居节点钟面时间与自身钟面时间的线性回归式，不断迭代更新自身钟面时间参数，从而实现传感器节点间的时钟同步；具体包括如下步骤：步骤1、初始化传感器网络中所有节点的钟面时间修正系数，同时将迭代计数器数值设置为0；步骤2、每一个节点与周围的邻居节点进行通信，获取双方所有数据包的收发时间，通过比对对方的钟面时间，拟合周围所有邻居节点钟面时间与自身钟面时间的线性回归式进行参数估计，求取本地节点与邻居节点钟面时间之间的关系式系数；步骤3、水下传感器网络中每一个节点根据步骤2求得的与邻居节点钟面时间的关系式系数(估计值)进行钟面时间修正系数的参数更新，更新钟面时间；步骤4、迭代计数器数值m加1，即m＝m+1，跳转至步骤2。