1588时间同步解决方案
很详细的1588V2方案，转给有需要的同学。。。。。。。。无线组网要求同频相邻基站空口同步、时隙对齐,任意两个基站之间帧头最大偏差不超过μ,否则会产生:时隙干扰:前一个时隙的信号落在下一个时隙中,破坏了这两个时隙内的正交码的正交性,使这两个时隙内的基站或终端都无法正常解调上下行时隙干扰:一个基站发射的信号直接对另一个基站的接收造成强大的干扰严重影响第二个基站的正常接收。本振源准确度变化需用时间频率码多天∠(铯钟)时钟×分钟铷原子钟分钟μ本地时钟和频率同步网守时能力无法满足需求,需要有时间同步机制依赖GPS存在的问题安全问题GPS系统存在安全隐患。天线GPS故障率:GPS部分已成为除射频模块外的第二高故障率设备,约占总故障放大数的15%左右。器同轴线施工问题接收机安装施工比较困难。GPS天线安装要求较高,选址困难,尤GPS馈线超过100米还需要增加放大器其是室内覆盖站。GPS替代方案GPS替代方案:卫星替代和有线替代分别解决安全隐患和施工问题卫星替代-采用北斗/GPS双模卫星授时模块替代目前单GPS模块,解决安全隐患。有线替代-采用基于PIN的1588V2地面传送方案,解决施工难题。时间源时间接收。Node B北斗时间传输Node bPTIPTNRNCNode B有线替代方案北斗系统介绍北斗一代卫星北斗一代卫星目前已覆盖中国及周边地区北斗一代卫星是同步轨道系统,有3颗卫星,采用2+1◆互为备份的工作模式。2003年开始民用,工作频率为2.49GHz。用户定位需要主动发送反馈信息,主控站收到后进行计算再向用户发送定位信息。单向授时无需授权,精度在200nS。北斗二代卫星目前已发射5颗北斗二代导航卫星,预计在2012年完成大中国区域覆盖,形成5个同步轨道卫星、3个倾斜2轨道卫星、4个中轨卫星的系统,2020年将累计发射35颗卫星完成全球覆盖。北斗二代将提供与GPS相同的4星授时方式,工作频率为1.5z,但北斗二代系统的5个同步轨道卫星将继续提供北斗一代的授时功能。1588V2时间同步原理PTP协议-|EEE1588V2双向时延={TS4TST)-S3TS2MasterSlave采用主从时钟方案,周期时ync la钟发布,接收方利用网络链ollow up[i1i」T1+Delav+offset路的对称性进行时钟偏移测Delay Req量和延时测量,实现主从时钟的频率、相位和绝对时间Delay Resp [11]的同步。14=7+Delay-OffsetEE的1588v2协议是今后分组网络中时间传送的重点技术、2007年12月定稿,2008年3月正式发布。15882能达到亚微秒级的同步精度,可同时提供频率同步和时间同步。1588V2基于包交换网,容易在P网上实现同步。1588v2基于 PIN/OTN网络传送的示意图时间同步设备时间同步设备时间同步信汇聚环汇聚环号流1、时间同步信号流,需OIN支持2、用PTN环贯通接入环588v2同步信号接入环接入环《》(《q》))(《费同步网现状时钟同步网时间同步网使用方式通过Mb/、2MH端口,为业务网元通过NTP接口,经P网向业务网元提供基准提供基准定时信号UTC时间信号服务对象交换网元、传输网元等需外时钟信号WAP、彩信、计算机系统设备等需基准时的业务网元间信号的网元现网设备厂家骨干网包括华为、迅腾两家骨干网为华为V3设备,本地网内基本未建本地网内以上述两家为主时间同步设备端口配置类型2Mb/s,2MHzNTP接口,|RG-B(DCLS)接口安装地点全国以北京、武汉、广州、沈阳、西各省会城市现有1台时间同步服务器,通过安配置的带铯钟PRC为地面基准时钟GPS获取UTC基准时间源,各省会城市配置带两套卫星接收机的LPR,共同组成一级基准时钟源其它各本地网内传输、交换节点安装BTS设备主要问题无法提供高精度时间同步精度在城域范围內仅100ms以内,无法满足高精度时间同步要求目前现网的时钟同步和时间同步均不能满足TD网络的时间同步要求,部署1588V2时间同步解决方案需新建高精度的时间同步设备。1588V2时间同步方案研究进展158V2已完成的工作实验室测试现网试点互通测试扩大试点2008年9-102009年9月-11月,完成多种传2009年4月-5月,在实验室完成2009年11月-12月,输设备的测试工月,在现网开展了地了PTN设备与TD设在现网6个城市组织开展作,基本涵盖了面传送1588V2的现备的时间同步接口基于PTN设备的1588V2时目前厂家支持的网试点测试互通测试,实现了间同步现网扩大规模试各种1588V2模不同厂家之间的互点,每城市TD基站规模在式通50个左右。性能测试兼容性测试规模应用主要完成的测试项目高精度时间服务器性能、主备时间服务器倒换性能、GPS/北斗时间源倒换性能、PIN1588路径倒换的影响、基站时间输出的长期性能(带内、带外连接)、基站I↓带内带外切换的影响、试点区域不同站点间业务测试等等。
- 2020-12-08下载
- 积分：1
卡尔曼滤波
提供了kf，ekf，ukf的详细推导过程，从标量推导开始，进而转入矢量推导，非常详细卡尔曼滤波器简介(阎泓著第一步、时间更新29第二步、测量更新“““““““+““44““““42924特殊情况.30第一种情况、先验误差极小...-.----130第二种情况、先验误差极大.30第三种情况、测量噪声极大.…31第三章、标量EKF画,通通画4“““““+44=“++“““++4“4“+“4“““-“++323.1非线性状态模型.323.2模型线性化33.2.1过程噪声项的线性化.333.2.2测量噪声项的线性化...11-343.2.3过程和测量噪声项同时线性化…35324过程的线性化…0353.25测量的线性化…363.3EKF滤波器…1373.31应用卡尔曼滤波器.3733,2计算先验均方差373.33计算后验均方差373.3.4计算k值4a“44444“;4444454a44“44444=424444441“如44444;44444“44.45“#4444444a444444443833.5k值为最优时的后验均方差3834算法39第一步、时间更新………9第二步、测量更新393.5EKF的缺陷44“==++++4=++44日+“44=“““+440第四章、矢量EKF4141非线性矢量状态模型4142矢量模型线性化单“““·***“““***“““““***“““***4““-***4““*“→“““*→*-““““““*“““*+4““→*“·““·““““*4242.1矢量泛函的泰勒展开42.2过程噪声项的线性化424.2.3测量噪声项的线性化.→“““#+4+“44“““-4+44→“““4“4+-““+43424过程和测量噪声项同时线性化4442.5过程的线性化4“““4““*“4““*→““*+“4“““““““*4“““4“““++4““44“““4“44““““七426测量的线性化“““““·+““““*““““+“““““““+4“““““““+4“““→·“““+“4543矢量EKF滤波器面面面面46画面和面面,43.1应用矢量卡尔曼滤波器44““++“44“““*44“““++444““4+444“+“44““““+444643.2计算先验均方差4643.3计算后验均方差4““+44““““44““““+→4““““+4““““4“44““““.47434计算k值47435k值为最优时的后验均方差4845算法“““+““““*“““““+…““““*“+44““48第一步、时间更新.…49第3页(共77页)卡尔曼滤波器简介(阎泓著第二步、测量更新““4--““44-4494.4特殊情况.““““4444“画画新通画通49第一种情况、先验误差极小.画画,画画画园画画,画画画面请通.50第二种情况、先验误差极大….----50第三种情况、测量噪声极大44“““+44““=++“44“““+444““4+“44““44+50第五章、标量无迹变换UT5251无迹变换的任务5252真值“““““++“++4“4“““+4“++4“““““+““+“““““525.3无迹测试点1101453.1标量的无迹测试点………154532无迹权重系数翻国口道55533统计性质公式…5554测试点的无迹变换.565.4.1从测试点得到后验期待值.画画通通画画山通画画新56542从测试点得到后验方差“““+4“++“4“++““平““上“““4““平中“+““““平“4+“=575.5讨论品aB444a日日+44日4日日“4日a4日+a日本“日日日和本上日和4日““458第六章矢量无迹变换UT4“““4“44“““4++44“““4+““4+2+“++“4“++4=“++“““2++““““++““4+““““++5961矢量微分回顾5961.1计算真值会用到的恒等式1962矢量无迹变换的任务中本““丰二“中““6063真值6163无迹测试点63.1矢量的无迹测试点画面通自品面画画面自自通国画日画面国通画日通山国国画山山面通画山山丽右日日画画画画画山63632无迹权重系数64633UT变换下的对称性64测试点的无迹变换6564.1几个恒等式…65642从测试点得到后验期待值.…---1----66642从测试点得到后验协方差.6765讨论68第七章、无迹滤波器UKF11116971高维非线性问题.069711标量特例画画画画画画新画画画画画画““*#“““““44“…4“““““4““+““→““““44““47072无迹滤波器面,面面面面面面面“面画70721无迹测试点““*4“““““44““+44““““*44“““++444“““4““+“44“““““722无迹权重系数通画画通画画通通画画通山请画画画画画画出画请画画副。723先验估计画画·画‘画4““+44““““44““““+→4““““+““““+“444““““+472724应用卡尔曼滤波器737.2.5计算后验均方差…737.2.6计算k值…444““+44“““*447473算法75第4页(共77页)卡尔曼滤波器简介(阎泓著第零步、初始化..-75第一步、时间更新175第二步、测量更新画画,画画画园画画,画画画面请通176第5页(共77页)卡尔曼滤波器简介(阎泓著第一章、标量线性系统实际工作中的线性系统很少有标量的,但是标量的卡尔曼滤波器的理论推导比较直观、易于理解,因此作为学习的切入点比较合适首先必须清楚地陈述卡尔曼滤波器要解决的问题。1.1卡尔曼问题在离散时间中,一个标量线性系统的状态演化常常可以表述为下面的随机差分方程式:x=ax,+bu其中t为时间。x,是一个标量随机变量,代表t时刻系统的内禀状态。a和b为常标量。u,为t-1时刻的输入,也是一个标量。111信号流程图上面的(1)式也可以用下面的信号流程图表示u-1)X()Ibax(t-1)直线表示信号的传送,箭头代表传送的方向。流程图中的图标有三种,第一种方框图标代表时间延迟,见下图x(t)TX(t-1)第二种方框图标代表乘法(增益),见下图第6页(共77页)卡尔曼滤波器简介(阎泓著aax第三种圆形图标代表加法(混合),见下图a-b+CbG这些图标可以按照有意义的方式组合起来,描述一个差分方程。必须指出,这些图标并不局限于标量情形,而且适用于矢量情形,譬如x为一个矢量,而a和b可以为矩阵。112加入白噪声假设在这个线性过程中有一个噪声项v鬟x2=ax21+bu-1+W1-1则此方程式可以用下面的信号流程图表示w(t=1)u(-1)中+baX(-1)假定这个噪声ν是一个高斯白噪声,它满足3N(9),(Q20)〈ww)=0(≠)3在本文采用物理学中常用的记号,(x)=E(x)表示x的期待值第7页(共77页)卡尔曼滤波器简介(阎泓著此外假定w与u.没有关联,也即113加入可测量假设系统的状态量x是不可以直接测量的。可以测量的是另外一个量z,称为可测量。可测量z依赖于系统的状态量x和一个激励倍数h,见下式。hx. +v(5)在实际工作中h可能会随着时间而变化,但在这里假定为常数,为常标量。此时流程图如下。wt-1)u(t-1)+b±2(ax(t-1)测量过程本身带有一个噪声ν,影响了测量的准确度。同样我们假定ν是一个白噪声(,R)(R≥0)(")≥=0(s≠)此外假定ν与w和u都没有关联,也即()=v)=0(s1)114卡尔曼问题陈述现在要考虑的是如何从可观测量z;的观测数据中得出x的最优估计值,把噪声w和v尽最大可能过滤出去,把它们的影响减到最小。这就是卡尔曼滤波器要解决的问题。1.2标量卡尔曼滤波器卡尔曼对这个问题的解答就是卡尔曼滤波器。下面的流程图可以分成上下两个部分:上半部分就是问题本身,下半部分就是卡尔曼滤波器。第8页(共77页)卡尔曼滤波器简介(阎泓著u(-1)X()bh+(aX(t-1)bb(()2()+ak文-b)+Residual在图中,z1代表实际测量值,x代表过程的真值。此外在卡尔曼滤波器的流程图中出现了几种新的符号,分别是x代表先验估计( A priori estimate),和E代表后验估计(A posteriori estimate)4.对一个随机变量当前值的先验估计是根据前一个时刻以及更早的历史观测信息所作出的估计:后验估计是根据当前时刻以及更早的历史观测信息所作出的估计。x1的先验估计是由上一个时间点的后验估计值和输入信息给出的,x,=ax+ bur-p卡尔曼使用x的先验估计给出可测量E的(先验估计)预测5,而z,的实际测得值与预测值之间的差称为滤波过程的革新( nnovation)或者残余( Residua,即Residual=(10)本文采取通用的符号,以表示对某变量y在t时刻的后验估计,而表示对y的先验估计。在某些文献中y又记作y(|t-1),又记作y(t|t)5对于z,而言后验估计没有意义。z,是可观测量,在后验时刻已经有实际观测值了。第9页(共77页)卡尔曼滤波器简介(阎泓著残余反映了预测值和实际值之间的差别。残余为零的话,估计值和实际值完全吻合。如果残余很小,表明估计值很好,反之就不好。卡尔曼滤波器可以利用残余的这一信息改善对x,的估计,给出后验估计。也就是x=x:+k(Residual)=*+k(z,-hR-其中的k称作卡尔曼增益或卡尔曼混合系数( Blending factor)现在剩下的问题就是如何找到k的值,使得估计为最优。为此需要定义先验均方差和后验均方差。121最优的k值先验误差和后验误差分别定义为(12)它们的方差就是先验均方差和后验均方差P≡varP, =vale(13)最优的k值是使后验均方差为最小的值,就是下式成立时的k值(14)ak122计算先验均方差先验均方差为≡war(15)因为(2)式及(8)试式x,=ax_+ bu+we=ax+bu可得e:=x-x=ax+bu +w_)-(ax +bur=a(xx_1)+W因此第10页(共77页)
- 2020-12-03下载
- 积分：1
