基于卡尔曼滤波的多跳WSN PTTP协议：同步精度与扩展性研究

本文主要探讨了在多跳无线传感器网络（WSN）环境下，如何利用卡尔曼滤波器优化的Precision Time Protocol (PTP)来提高时间同步的精度。无线传感器网络因其低功耗特性，对时间同步算法的精度有着严格的需求，然而传统的PTP协议在无线环境中面临精确时钟获取困难和传输延迟抖动问题，这直接影响了时间同步的可靠性。 作者杨玉景、黄艺文、李太华和代学武针对这些问题，提出了一个创新的解决方案：他们采用卡尔曼滤波器对PTP协议进行优化，旨在滤除同步过程中的噪声，减少同步误差的传递，并确保在多跳传输中仍能维持稳定的同步性能。在研究过程中，他们首先进行了单跳同步实验，然后扩展到多跳网络，对比分析了不同协议模式下的同步效果。 通过仿真结果，论文展示了基于卡尔曼滤波器优化的PTP协议在面对无线传感器网络中不同时钟标记的不确定性时，其同步精度得到了显著提升。这一优化方案能够在保持同步精度的同时，适应大规模无线传感器网络的部署，对于分布式系统中各节点间的协同工作、数据处理和可靠传输至关重要。 本文的研究成果对于无线传感器网络的时间同步技术具有重要意义，为实际应用提供了理论支持。关键词包括无线传感器网络、PTP协议、卡尔曼滤波器、多跳通信以及时间同步。该研究发表在2014年4月的《智能系统学报》上，被赋予了CAAI Transactions on Intelligent Systems的分类号TP393，文献标志码为A，文章编号1673-4785(2014)02-0174-06，可供学术界和相关专业人员参考。