同步干擾演算法

1. 求高手翻譯英文

查了一下，這是《Fundamentals of Wireless Sensor Networks: Theory and Practice》中介紹的一段，介紹Julius Degesys在07年的文章「DESYNC: SelfOrganizing Desynchronization and TDMA on

Wireless Sensor Networks」的工作，粗略瀏覽了一下，主要思想挺直觀，是通過在時間軸上不斷調整到鄰居（時域上的鄰居）周期差異的中點，來做到去同步，並最終在時間軸上均布時隙，然後這樣就可以消除信息沖突，提高整體吞吐。以下是具體翻譯：
在一個無線感測網中，「激發」就是指一個結點廣播一個「激發消息」。結點i監聽並記錄下緊鄰著它自己「激發」的之前和之後的兩次其它結點的「激發」。這時，在時間域上， 前後這兩個結點就被看做結點i的「時相上的鄰居」。當運用在TDMA情景下時，結點i的TDMA的時隙邊界是：起於它和前一個時相鄰居的激發時間中點，終於它和後一個時相鄰居的激發時間中點，這兩個計算都是根據上一輪的數據。這樣的話，結點的「激發」就不會超出自己的時隙（也就是不越界，不會給其它信息傳輸造成干擾）。這個演算法由此構造出一個在周期T上的不重疊的時隙集合，每個結點發送信息因此都不會出現沖突，甚至在打散同步的（收斂）過程中，也不會出現沖突。一旦去同步完成，各個時隙就收斂到完全相等，均分了一個周期（建議你看一下書中或者論文中的那個環的圖示）。
DESYNC-TDMA（去同步化TDMA）可以保證帶寬是全部利用的（因為整個周期是完全被分割的）。當一個結點離開時，去同步化過程會自動進行，確保（單跳內）所有結點時隙再次呈現等分整個周期；當一個新結點加入的時候，它先發送一串要求中斷的消息，然後就開始自己的「激發」運程。這些中斷信息會首先被佔有當時時隙的結點收到，並由此知道將有新結點加入，所以暫停自己的發送，以免沖突。
總的來說，DESYNC-TDMA是一個自適應的TDMA協議。但它不需要顯式的調度或同步信息。它提供了無沖突的通信，甚至在去同步的過程中也如此。進一步，它可以達到高吞吐，同時保證可預測的時延和公平性。在有結點離開或新結點加入時，DESYNC-TDMA可以自動地調整以重新均分時隙。但是，公平性往往並不是無線感測網最關切的問題，還有，總是保持均等的時隙可能會導致帶寬利用不充分，也即，一些被佔有但並不發消息的時隙就被浪費了。類似的，如果一個結點有遠超過一個時隙的數據需要發送，它就要等很多輪，那它的時延就大大增加。

2. 什麼是同頻非同步干擾

所謂同頻非同步干擾就是頻段與被干擾信號一致,但是不是按照同步模式來進行干擾。
干擾，指打擾，妨礙；使混亂。潛心做一件事情的時候，不能受到任何干擾。否則就會前功盡棄。甚至擦槍走火，得到錯誤的方法和結果。

3. 如何解決TD-SCDMA中同頻干擾問題

TD網路同頻干擾解決方法1.通過網路規劃改善同頻干擾網路規劃應該是最有效改善同頻干擾的方法，通過網路的整體頻率規劃，可以盡量避免鄰區出現同頻現象。尤其現在TD-SCDMA的工作頻段已在B頻段(2010MHz-2025MHz)基礎上，擴展了A頻段(1880MHz-1900MHz)。工作頻段資源的擴展，為網路規劃有效解決鄰區的業務信道同頻干擾帶來好處，但對系統設備及終端的實現提出了更高的要求。可能需要系統及終端在雙頻段都能工作，並且增加了設備雙頻段的互操作開銷。現在提出的A+B頻段TD網路規劃方案有很多種，但具體的實現方案需要綜合考慮網路的覆蓋環境、容量等要求，並盡可能降低實現的技術復雜度。例如：以B頻段做主頻點，而A、B頻點作為輔頻點實現N頻點組網。這種方式就要求系統設備在同一小區內即支持A頻段又支持B頻段，也保證了現網終端的正確駐留，主頻點可用數量的增加提升了公共信道的覆蓋質量，從而提升網路質量。在TD網路規劃時，也應該通過調整天線傾角等盡量減小鄰區的越區覆蓋，從而減小鄰區之間的互干擾。 2.TFFR演算法TFFR(TD-SCDMA Flexible Frequency Reuse，TD軟頻率復用)是在N頻點有限的載頻資源時，為減小鄰區之間的同頻干擾，通過網路側的載頻調配演算法使小區內的不同區域終端選擇不同的載波駐留。TFFR技術仍然保持N頻點組網中公共信道僅配置在主載波上的特點。小區覆蓋呈一個同心圓，內圓為主載波覆蓋，外圓用輔載波覆蓋，見圖所示。網路側可以根據終端的測量報告，動態調整不同位置終端的工作載頻，是處於小區交界處的終端盡量改正在主載波上，處在小區中心區的終端盡量工作在輔載波上。由於相鄰小區主載波都是異頻配置，所以在交界帶駐留的終端大部分工作在異頻狀態，降低了同頻干擾。並且在小區內設置切換帶，即主載波和輔載波之間的切換帶。TFFR通過網路側RRM演算法在相鄰小區交界帶通過對終端駐留載波的動態調整，從而盡量構建一個異頻帶。這樣保證鄰小區間切換大部分為異頻切換，提高了切換成功率，降低了掉話率。TFFR演算法還考慮到不同載波的負荷均勻問題，即防止為了達到抑制同頻干擾而導致個別載波負荷較大，該載波業務質量下降的情況出現。為同時達到同頻干擾抑制及各載波負荷均勻的目的，又提出了「軟覆蓋演算法」，即當主載波負荷較高時，終端向交界帶移動時不再把終端切換到主載波，而是保持業務到交界帶時，直接將其切換到鄰區。

4. 自動頻率掃盪共振和同步干擾抑制技術電池修復儀怎麼使用

你好親，希望可以幫到你。
具體使用方法可以在網路上查詢。
祝願親新年快樂。順利解決問題

5. 什麼是計算機干擾器

計算機屏幕在工作過程中會產生電磁泄漏，如不加防護則存在信息泄漏的隱患，從而造成秘密的泄漏。

天大清源微機視頻信息干擾器

計算機視頻信息干擾器針對CRT、LCD、LED等多種類型的顯示終端在信息相關干擾演算法、寬頻調制放大等關鍵技術上取得重大突破，採用綠色干擾技術，在較低發射功率下具有較強的抗偵收能力，能有效防止計算機視頻信息被竊收還原，且對顯示效果無任何影響，從而達到了保護秘密的目的。

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6. 為什麼lte中有model3干擾

因為pci的模3後是作為pss的zdoffchu演算法的輸入，如果相同的話會對手機和基站的同步有影響

7. 誰能講一下關於顯示器的知識

一台出色的顯示器可以說是表現一台電腦整體水平的最佳媒介，無論你擁有什麼樣先進的配置，開機以後，我們的眼睛只停留在顯示器上，通過顯示器所表現出的絢麗色彩和動感畫面我們能體會到你的機器是什麼料。一台劣質顯示器，不但會讓你的電腦很沒有"面子"，更會使視力急劇下降。確實，顯示器的確是電腦中最不應該省錢的設備之一。如果你現在覺得使用的還是14寸的小顯示器或者畫面抖動不穩定，那麼最好還是把它換掉。但無論在雜志還是在網上能夠指導消費者購買適合自己的顯示器的文章實在不多，常在電腦市場聽見有人"15寸"、"17寸"這么喊，沒有型號甚至也沒有牌子。遇到黑心的商人白花了錢卻沒有得到和價格相稱性能的顯示器，好冤枉啊。所以覺得大家有必要了解一下顯示器的有關知識。

目前在市場上銷售的顯示器，說明書上無一例外地給出點節距、行頻、場頻及帶寬等技術指標。例如，PHILIPS105A15英寸顯示器的點節距為0.28mm、行頻（水平掃描頻率）為30～70KHz、場頻（垂直掃描頻率）為55～120Hz、帶寬為108MHz；三星500p15英寸顯示器點節距為0.28mm、行頻為30～69KHz、場頻為50～160Hz、帶寬為110MHz，這些參數反映了顯示器的內在質量。了解這些參數所代表的意義，弄清它們相互之間的關系，對我們掌握顯示器的特性很有幫助，也能使我們對言過其實的廣告有一個清醒的認識。

屏幕可視區域：平常我們所說的17寸、15寸實際上指顯像管的尺寸。而實際可視區域（就是屏幕）遠遠到不了這個尺寸。14寸的顯示器可視范圍往往只有12寸；15寸顯示器的可視范圍在13.8寸左右；17寸顯示器的可視區域大多在15-16寸之間。購買顯示器時挑那些可視范圍大的自然合算。

屏幕的類型：14寸的顯像管多為球面顯像管，屏幕中間呈球形，圖像在邊角上有些變形，已經被淘汰。現在大部分15、17寸顯示器採用平面直角顯像管（FST），使得圖像更加逼真。另有少量顯示器用到了柱面顯像管（如索尼的特麗瓏Trinitron和三菱鑽石Diamondtron)。這種顯示屏幕表面呈柱面，圖像看起來更具立體感，可視面積較大。再到以SONY特麗瓏（為代表的柱面顯像管，弧度已經越來越小，特麗瓏顯像管已實現了垂直方向的零弧度。但實際上依舊沒有達到完完全全的平面，一眼就能看出畫面的邊緣有變形和扭曲。最近採用更新技術的顯示器不斷涌現，如LG的未來窗等，CRT顯示器即將步入"純平面"時代，無論在物理上還是在視覺上的顯示器將成為新的選購標准。

逐行／隔行顯示：顯示管的電子槍掃描可分為隔行（Interlace）和逐行（non-Interlace）兩種。逐行顯示是順序顯示每一行。隔行顯示器在低解析度下其實也是逐行顯示的，只有在解析度增高到一定程度才改為隔行顯示。在相同的刷新頻率下，隔行顯示的圖像會比逐行顯示閃爍和抖動的更為厲害。不過如今生產的顯示器幾乎已沒有隔行的了。

點距：點距是同一像素中兩個顏色相近的磷光粉象素間的距離。點距越小，顯示圖行越清晰細膩，解析度和圖像質量也就越高。如今家用顯示器大多採用0.28mm點距，採用0.25mm有SONY的特麗瓏和三菱的鑽石瓏，0.26mm（明基和部分飛利浦）和0.27mm的也不少，採用0.22mm的高檔顯示器就屬於專業應用了。屏幕越大，點距對視覺效果影響也越大。

畫面刷新率：即屏幕刷新的速度。畫面刷新率也叫做垂直掃瞄頻率(RefreshRate)，之所以叫做垂直是因為它的掃瞄方式是從畫面上方第一條線一直掃到最下面一條線，由於方向是由上到下，所以叫做垂直掃瞄.這個數字代表一秒鍾更新幾次畫面，單位是赫茲（Hz），例如75Hz表示一秒鍾更新整個畫面75次.為什麼人們經常拿75Hz為例呢？因為在VESA的規格里就明文規定顯示卡必須支援至少75Hz的頻率才可以提供較穩定不閃爍的畫面，不過目前VESA的規范又更嚴格了，它把最低頻率增加到了85Hz，因為85Hz才是比較實用的規格.刷新頻率越低，圖像閃爍和抖動的就越厲害，眼睛疲勞得就越快。採用70Hz以上的刷新頻率時才能基本消除閃爍，顯示器最好穩定工作在允許的最高頻率下，一般是85Hz。

水平掃瞄頻率：畫面上所有水平線的掃瞄次數就是水平掃瞄頻率，其計算方法是將解析度的後面的數字乘上RefreshRate，然後再乘以1.07，這個演算法應該不難理解，就一個800*60075Hz的畫面來說，它擁有600條水平線，每條線每秒鍾掃瞄75次，所以就是600*75，至於最後還要乘上1.07是因為800*60075Hz是指眼睛看得到的部份，但是在這個部份的四周還有一圈眼睛沒看到的部份稱為Blank區域(沒看到是因為它是黑色的)，這個部份雖然看不到，但是顯示晶片仍然要做掃瞄的工作，這塊區域的左邊和右邊部份加起來(因為現在只考慮它的水平部份，所以只有左邊和右邊，這兩邊統稱做水平空白區域)大約是整個可視范圍的7%那麼大，7%只是一個大略值而已，不同的解析度或不同的RefreshRate都會造成不同的結果，所以這個演算法也只能算一個大概，並不是100%准確的。

顯示頻寬：是畫面上所有的點的掃瞄頻率，也就是整個畫面一秒鍾需要掃瞄多少點，計算方法是將解析度的兩個數字相乘然後再乘上RefreshRate，同樣地也要把Blank的部份算進去，所以要再乘上大約1.15，例如使用800*60085Hz的模式，其頻寬就是大約44.75MHz(單位MHz，每秒鍾百萬次)，請先把這個數字記牢。這個Blank區域其實是很容易理解的，現在的螢幕都可以顯示出目前所使用的垂直及水平頻率各是多少，例如我現在打字所使用的模式是800*60085Hz，而我的螢幕顯示出它所接收的訊號分別是垂直86Hz以及水平54KHz兩個數字，600*86=51，600，單位是Hz，但是這么大一個數字不容易做計算，所以通常會把它除以1024以換算成每秒鍾幾千次，也就是50.39KHz，但是我的螢幕卻說水平頻率是54KHz，那就表示多出來的3.61KHz是HorizontalBlank的部份，3.61/50.39就是0.07，表示水平空白區域的部份佔了整個可視范圍的7%.水平掃瞄頻率還有一個最重要的功能就是用來估計顯示卡和螢幕之間在頻率的搭配上有沒有問題，當使用者在看一台螢幕的規格好壞時，應該是先看它的水平頻率，因為這個頻率是螢幕規格里最容易遇到規格上限的.例如使用800*600120Hz這個模式，它需要大約75KHz的水平頻率，絕大多數的螢幕都可以支援120HzRefreshRate，但是卻只有較高級的螢幕才可以支援75KHz以上的水平頻率，所以要看一台螢幕的好壞就要先看它的水平頻率高不高.

帶寬：這是顯示器非常重要的一個參數，能夠決定顯示器性能的好壞。所謂帶寬是顯示器視頻放大器通頻帶寬度的簡稱，一個電路的帶寬實際上是反映該電路對輸入信號的響應速度。帶寬越寬，慣性越小，響應速度越快，允許通過的信號頻率越高，信號失真越小，它反映了顯示器的解像能力。

凡電子電路都存在一個固有的通頻帶，這是因為電子電路無一例外地引入了電感、電容等儲能元件，即便沒有採用現成的電感線圈或電容器，導線本身就是電感，導線與導線之間、導線與地之間便組成電容，這就是通常所說的雜散電容或分布電容，它們對信號起著阻滯和傍路的作用，消耗信號的能量。交流信號的頻率越高，它們的作用越明顯，若頻率為某一值的正弦波信號通過電路時其能量被消耗一半，則這個頻率便是此電路的帶寬。另外，由頻譜分析知，矩形脈沖信號可分解成一個基波和若干個高次諧波的正弦波信號，脈沖寬度越窄，基波的頻率越高，高次諧波越豐富，並且諧波的幅度也越大，要求電路通頻帶也越寬，否則高次諧波無法通過，造成波形嚴重失真。濾波器理論告訴我們，減少信號損失的辦法是增加帶寬或者通頻帶的頻譜特性與信號的頻譜特性相匹配。

一個有理想通頻帶寬的濾波器是非常復雜的，它與工作信號的波形、寬度、頻率等許多參數有關，工程上往往採用簡化的方法，對於常用的幾種解析度，計算結果列於上附表中，這里帶寬上下限分別取常數1.37和0.72而得。帶寬低於下限，則信號失真太大，帶寬高於上限，會造成不必要的浪費。這是因為帶寬達到一定值後若再增加，對某一頻率的信號來說其波形的改善十分有限，而為增加帶寬所付的代價卻非常昂貴，所以要折衷考慮。

如果不知道信號的脈沖寬度或頻率，這種計算方法就感到比較麻煩，這里我們給出一個簡單實用的計算公式，根據顯示器所要求的最高解析度，算出該顯示器視頻放大器的帶寬B。

B=FV×（NL÷0.93）×（DH÷0.8）

DH：每條水平掃描線上的像素個數

NL：顯示的掃描線數

括弧里的數值分別代表每場的視在行數和每行的視在像素數。例如對解析度為1024×768、場頻為60Hz的顯示器，我們可以算出要求的帶寬為

B=60×(768÷0.93)×(1024÷0.8)=63.4MHz

這一值恰好介於表中所示帶寬的中間。

通過以上討論，我們就可以根據顯示器給出的技術參數，計算出該顯示器的最高解析度了。

顯示器工作頻率范圍在電路設計時就已定死了，主要由高頻放大部分元件的特性決定，但高頻電路的設計相對困難，成本也高且會產生輻射。高頻處理能力越好，帶寬能處理的頻率越高，圖像也更好。而每種解析度都對應著一個最小可接受的帶寬。但如果帶寬小於該解析度的可接受數值，顯示出來的圖像會因損失和失真而模糊不清。所以在理論上，可接受帶寬的一般公式也可以這樣計算：

可接受帶寬＝水平像素（行數）×垂直像素（列數）×刷新頻率/過掃描系數（一般為0.6-0.7）。例如，解析度1024x768、刷新頻率85Hz的畫面，所需要帶寬=1024x768x85/0.7約為97MHz，也就是說，一台合格的17寸顯示器應該有100MHz的帶寬。明白帶寬的重要了吧。

行頻和場頻：行頻指水平掃描頻率（HorizontalScanFrequency），一般在50-90KHz左右；場頻指垂直掃描速度（VerticalScanRate），即刷新頻率，一般在60-100Hz左右。這兩者都是越高越快越好。

顯像管電子槍發射的電子束在行偏轉磁場的作用下從熒屏左上角開始，向右作水平掃描（稱為行掃描正程），掃完一行後迅速又回掃到左邊（稱為行掃描逆程）。由於場偏轉磁場的作用，在離第一行稍低處開始第二行掃描，如此逐次掃描直至屏幕的右下角，便完成了整個屏幕一幀（即一幅畫面）的顯示，之後，電子束重又回掃到左上角開始新一幀的掃描。完成一行水平掃描的時間，確切地說應是從第一行開始至第二行開始的間隔時間（行掃描正程時間＋行掃描逆程時間）稱行周期，其倒數即為行頻FH。同樣，完成整個屏幕掃描的時間（場掃描正程時間＋場掃描逆程時間）稱場周期，其倒數即為場頻FV。

早期的顯示器是採用隔行掃描方式，即先掃描奇數行1、3、5……直至終了(奇場)，再掃偶數行2、4、6……(偶場)，奇場與偶場合在一起才組成完整的一幀圖像，幀頻（刷新率）是場頻的一半。現在絕大多數的電視機仍採用這種掃描方式，它的優點是節省頻帶，缺點是刷新率低，圖像有閃爍感，近距觀看尤其明顯，易使眼睛疲勞，因此計算機顯示器現在已經不採用這種掃描方式，代之以逐行順序掃描。一場結束，也就是一幀圖像再現，場頻與幀頻已經統一。早期顯示器的場頻通常與電網頻率一致，即50Hz或60Hz（即每秒顯示50幅或60幅圖像），這是因為當時的電源及濾波技術限制，可能因濾波不良造成非同步干擾，這種干擾表現為屏幕上滾動的黑色橫條，其滾動頻率為電網頻率與場頻之間的差拍。現在這個問題已經解決，場頻不必與電網頻率同步，一般取60～70Hz之間，高的達100多Hz，85Hz是VESA標準的刷新速率，用85Hz以上的刷新率顯示圖像才無閃爍感。

行頻、場頻與顯示解析度的關系：行頻及場頻與顯示解析度有關，在給定場頻的條件下，顯示解析度越高，要求的行頻也越高，它們之間的關系為

FH=FV×NL÷0.93

NL：電子束水平掃描線數。

NL÷0.93的原因是因為電子束掃到屏幕的最後一行後並不能立即回到原點，需要將電路中存儲的能量泄放掉，這段時間稱回掃期或者叫恢復期，大約占整個場掃周期的(4～8)％，計算中取7％是合適的。

這一公式表明行頻分別與場頻、解析度成正比，場頻越高或者水平線數越多，要求的行頻也越高。反過來說，行頻越高，則允許顯示器解析度可變范圍越大，場頻也越高，顯示器越好，當然價格也越貴。近幾年製造技術的進步，掃描頻率自動跟蹤技術已普及使用，使顯示器擺脫單一固定的行頻及場頻，掃描頻率允許在一定的范圍內變化，能根據顯示卡的信號頻率進行自適應調整。

解析度：解析度就是構成圖象的像素和。解析度越高畫面越細，字體也越小。輻射和環保：顯示器在工作時產生的輻射對人體有不良影響。在環保越來越重視的今天，各類標准相繼出台。EMI、MPRII、能源之星以及TCO，一個比一個嚴格。瑞典專家聯盟（TCO）提出的TCO系列標准，逐漸演變成了現在通用的世界性標准，它不僅包括輻射和環保的多項指標，還對舒適、美觀等多方面提出嚴格的要求。通過了TCO『95標準的顯示器已經不少了，飛利浦、明基、優派等多家公司的最新機型甚至滿足了TCO『99極其嚴格的要求。

調節方式：調節方式從早期的模擬式到現在的數碼式調節可以說是越來越方便，功能也越來越強大了。數碼式調節與模擬式調節相比，對圖像的控制更加精確，操作更加簡便，界面也友好得多。另外可以讓你存儲多個應用程序的屏幕參數也是十分體貼用戶的設計。因此它已經取代了模擬式調節而成為調節方式的主流。數碼式調節按調節界面分主要有三種：普通數碼式、屏幕菜單式和飛梭單鍵式。各有特色，用戶可根據自己的喜好來選擇。

RAMDAC的頻寬：使用者經常可以在廠商的規格中看到多少MHz的RAMDAC，這個數字指的是該RAMDAC的轉換速率，如230MHz表示一秒鍾可以轉換230百萬個點到螢幕上。假設使用者進入1600*1200100HzRefreshRate模式下，那麼這個模式每秒鍾需要大約211MHz的轉換速率(算式為1600*1200*100*1.15/1024/1024)。

對於非專業級的用戶來講，色彩的真實和准確很難區別也並不是最重要，但是否清晰則非常關鍵。其實測試方法很簡單，常用的就是根據字體來判斷。在Windows桌面上，將屏幕的解析度設在合適的狀態（15寸顯示器800×600，17寸1024×768），注意不要用大字體，背景圖案最好沒有，綠色的底色配合白色的字體效果最好。觀察屏幕四個角如左上角"我的電腦"圖標下相應的文字，看看它們的筆劃是否清晰以及像素是否穩定，然後將同一個圖標拖放到屏幕中心，觀察其清晰度是否變化。顯示屏的中心肯定比邊緣要清楚些，但不應超過一定限度。質量好的顯示器在角落裡依然可以清楚辨別文字，如SONY的顯示器在中心點距0.25，在四周0.27；相反有些顯示器幾乎完全看不清（絕對不誇張，尤其在17寸時更明顯），對比非常強烈。如果出現後面的情況，一是看看顯示器和主板的介面是否插好，二是換幾台同樣的顯示器試試，如果毛病依然存在就馬上去換一種吧。

最後我們來簡單看看顯示器的線性如何。說白了就是看看線條直不直，尤其是豎線。仔細觀察屏幕左右兩側的邊緣線，如果發覺不直就需要進行手工調節。若經過調節後兩側邊緣線依然無法同時達到豎直，就說明此台顯示器的線性不佳，顯示器本身設計存在一定的問題。最後我們測試顯示器的色彩均勻程度。最方便的就是全屏打開word，在白底黑字的狀態下觀測屏幕的白色是否"純"，特別注意屏幕中部左右兩側。一般來講，純粹的白是很難實現的，或多或少會有泛黃變色的小塊，分布的位置也不固定，甚至還有可能在幾個不同區域呈現出不同的顏色傾向。這類現象多發生在17、19寸上，如果變色過於明顯，那肯定不是一款好顯示器。

了解了以上幾項基本的指標後，我想各位對如何選擇顯示器大致有個底了。再看看廠商的產品說明書就可以簡單比較比較了。但挑選顯示器光靠枯燥的數據對比肯定不行，主觀的感受更加重要。以上所介紹的東西有兩個共同的特色：一個是那些數字會因為不同的解析度和不同的RefreshRate而有不同的結果，另一個則是那些數字只是單純計算解析度和頻率之間的關系而已，還沒有把顏色的部份考慮進去。

其實說來說去，每一款顯示器都有各自的特色。飛力浦、SONY、美格、三菱、三星等大廠的產品都不錯，除了用途、投資、性能的綜合考慮外，個人的偏愛往往更起作用。不過相信看了以上的介紹和心得，各位在挑選顯示器時會更加理性和實際，不為商家自吹自擂的廣告所動。

8. 有關無線感測器網路中時間同步機制有哪些方法和策略

1  時間同步技術的重要性 
感測器節點的時鍾並不完美，會在時間上發生漂移，所以觀察到的時間對於網路中的節點來說是不同的。但很多網路協議的應用，都需要一個共同的時間以使得網路中的節點全部或部分在瞬間是同步的。 
第一，感測器節點需要彼此之間並行操作和協作去完成復雜的感測任務。如果在收集信息過程中，感測器節點缺乏統一的時間戳（即沒有同步），估計將是不準確的。 
第二，許多節能方案是利用時間同步來實現的。例如，感測器可以在適當的時候休眠（通過關閉感測器和收發器進入節能模式），在需要的時候再喚醒。在應用這種節能模式的時候，節點應該在同等的時間休眠和喚醒，也就是說當數據到來時，節點的接收器可以接收，這個需要感測器節點間精確的定時。 
2  時間同步技術所關注的主要性能參數 
時間同步技術的根本目的是為網路中節點的本地時鍾提供共同的時間戳。對無線感測器
網路WSN（Wireless Sensor Networks）[1]
的時間同步應主要應考慮以下幾個方面的問題： 
(1)能量效率。同步的時間越長，消耗的能量越多，效率就越低。設計WSN的時間同步演算法需以考慮感測器節點有效的能量資源為前提。 
(2) 可擴展性和健壯性。時間同步機制應該支持網路中節點的數目或者密度的有效擴展，並保障一旦有節點失效時，餘下網路有效且功能健全。 
(3)精確度。針對不同的應用和目的，精確度的需求有所不用。 
(4)同步期限。節點需要保持時間同步的時間長度可以是瞬時的，也可以和網路的壽命一樣長。 
(5)有效同步范圍。可以給網路內所有節點提供時間，也可以給局部區域的節點提供時間。 
(6)成本和尺寸。同步可能需要特定的硬體，另外，體積的大小也影響同步機制的實現。 (7)最大誤差。一組感測器節點之間的最大時間差，或相對外部標准時間的最大差。 3  現有主要時間同步方法研究 
時間同步技術是研究WSN的重要問題，許多具體應用都需要感測器節點本地時鍾的同步，要求各種程度的同步精度。WSN具有自組織性、多跳性、動態拓撲性和資源受限性，尤其是節點的能量資源、計算能力、通信帶寬、存儲容量有限等特點，使時間同步方案有其特
殊的需求，也使得傳統的時間同步演算法不適合於這些網路[2]
。因此越來越多的研究集中在設
計適合WSN的時間同步演算法[3]
。針對WSN，目前已經從不同角度提出了許多新的時間同步演算法[4]
。 
3.1  成對(pair-wise)同步的雙向同步模式 
代表演算法是感測器網路時間同步協議TPSN（Timing-Sync Protocol for Sensor 
Networks）[5~6]
。目的是提供WSN整個網路范圍內節點間的時間同步。 
該演算法分兩步：分級和同步。第一步的目的是建立分級的拓撲網路，每個節點有個級別。只有一個節點與外界通信獲取外界時間，將其定為零級，叫做根節點，作為整個網路系統的時間源。在第二步，每個i級節點與i-1（上一級）級節點同步，最終所有的節點都與根節點同步，從而達到整個網路的時間同步。詳細的時間同步過程如圖 1 所示。 
 

圖1  TPSN 同步過程 
 
設R為上層節點，S為下層節點，傳播時間為d，兩節點的時間偏差為θ。同步過程由節點R廣播開始同步信息，節點S接收到信息以後，就開始准備時間同步過程。在T1時刻，節點S發送同步信息包，包含信息(T1)，節點R在T2接收到同步信息，並記錄下接收時間T2，這里滿足關系：21TTd 
節點R在T3時刻發送回復信息包，包含信息(T1,T2,T3)。在T4時刻S接收到同步信息包，滿足關系：43TTd 
最後，節點S利用上述2個時間表達式可計算出的值：(21)(43)2
TTTT 
TPSN由於採用了在MAC層給同步包標記時間戳的方式，降低了發送端的不確定性，消除了訪問時間帶來的時間同步誤差，使得同步效果更加有效。並且，TPSN演算法對任意節點的同步誤差取決於它距離根節點的跳數，而與網路中節點總數無關，使TPSN同步精度不會隨節點數目增加而降級，從而使TPSN具有較好的擴展性。TPSN演算法的缺點是一旦根節點失效，就要重新選擇根節點，並重新進行分級和同步階段的處理，增加了計算和能量開銷，並隨著跳數的增加，同步誤差呈線性增長，准確性較低。另外，TPSN演算法沒有對時鍾的頻差進行估計，這使得它需要頻繁同步，完成一次同步能量消耗較大。 
3.2  接收方-接收方（Receiver-Receiver）模式 
代表演算法是參考廣播時間同步協議RBS（Reference Broadcast Synchronization）[7]
。RBS是典型的基於接收方-接收方的同步演算法，是Elson等人以「第三節點」實現同步的思想而提出的。該演算法中，利用無線數據鏈路層的廣播信道特性，基本思想為：節點(作為發
送者)通過物理層廣播周期性地向其鄰居節點（作為接收者）發送信標消息[10]
，鄰居節點記錄下廣播信標達到的時間，並把這個時間作為參考點與時鍾的讀數相比較。為了計算時鍾偏移，要交換對等鄰居節點間的時間戳，確定它們之間的時間偏移量，然後其中一個根據接收
到的時間差值來修改其本地的時間，從而實現時間同步[11]
。 
假如該演算法在網路中有n個接收節點m個參考廣播包，則任意一個節點接收到m個參考包後，會拿這些參考包到達的時間與其它n-1個接收節點接收到的參考包到達的時間進行比較，然後進行信息交換。圖2為RBS演算法的關鍵路徑示意圖。 
網路介面卡
關鍵路徑
接收者1
發送者
接收者2
 
圖2  RBS演算法的關鍵路徑示意圖 
 
其計算公式如下： 
,,1
1,:[,]()m
jkikkinjnoffsetijTTm
 其中n表示接收者的數量，m表示參考包的數量，,rbT表示接收節點r接收到參考包b時的時鍾。 

此演算法並不是同步發送者和接收者，而是使接收者彼此同步，有效避免了發送訪問時間對同步的影響，將發送方延遲的不確定性從關鍵路徑中排除，誤差的來源主要是傳輸時間和接收時間的不確定性，從而獲得了比利用節點間雙向信息交換實現同步的方法更高的精確度。這種方法的最大弊端是信息的交換次數太多，發送節點和接收節點之間、接收節點彼此之間，都要經過消息交換後才能達到同步。計算復雜度較高，網路流量開銷和能耗太大，不適合能量供應有限的場合。 
3.3  發送方-接收方(Sender-Receiver)模式 
基於發送方-接收方機制的時間同步演算法的基本原理是：發送節點發送包含本地時間戳的時間同步消息，接收節點記錄本地接收時間，並將其與同步消息中的時間戳進行比較，調整本地時鍾。基於這種方法提出的時間同步演算法有以下兩種。 
3.3.1  FTSP 演算法[8]
 
泛洪時間同步協議FTSP（Flooding Time Synchronization Protocol）由Vanderbilt大學Branislav Kusy等提出，目標是實現整個網路的時間同步且誤差控制在微秒級。該演算法用單個廣播消息實現發送節點與接收節點之間的時間同步。 
其特點為：(1)通過對收發過程的分析，把時延細分為發送中斷處理時延、編碼時延、傳播時延、解碼時延、位元組對齊時延、接收中斷處理時延，進一步降低時延的不確定度；(2)通過發射多個信令包，使得接收節點可以利用最小方差線性擬合技術估算自己和發送節點的頻率差和初相位差；(3)設計一套根節點選舉機制，針對節點失效、新節點加入、拓撲變化
等情況進行優化，適合於惡劣環境[12]
。 
FTSP演算法對時鍾漂移進行了線性回歸分析。此演算法考慮到在特定時間范圍內節點時鍾晶振頻率是穩定的，因此節點間時鍾偏移量與時間成線性關系，通過發送節點周期性廣播時間同步消息，接收節點取得多個數據對，構造最佳擬合直線，通過回歸直線，在誤差允許的時間間隔內，節點可直接通過它來計算某一時間節點間的時鍾偏移量而不必發送時間同步消息進行計算，從而減少了消息的發送次數並降低了系統能量開銷。 
FTSP結合TPSN和RBS的優點，不僅排除了發送方延遲的影響，而且對報文傳輸中接收方的不確定延遲（如中斷處理時間、位元組對齊時間、硬體編解碼時間等）做了有效的估計。多跳的FTSP協議採用層次結構，根節點為同步源，可以適應大量感測器節點，對網路拓撲結構的變化和根節點的失效有健壯性，精確度較好。該演算法通過採用MAC層時間戳和線性回歸偏差補償彌補相關的錯誤源，通過對一個數據包打多個時戳，進而取平均和濾除抖動較大的時戳，大大降低了中斷和解碼時間的影響。FTSP 採用洪泛的方式向遠方節點傳遞時間基準節點的時間信息，洪泛的時間信息可由中轉節點生成，因此誤差累積不可避免。另外，FTSP的功耗和帶寬的開銷巨大。 
3.3.2  DMTS 演算法[9]
 
延遲測量時間同步DMTS (delay measurement time synchronization) 演算法的同步機制是基於發送方-接收方的同步機制。DMTS 演算法的實現策略是犧牲部分時間同步精度換取較低的計算復雜度和能耗，是一種能量消耗輕的時間同步演算法。 
DMTS演算法的基本原理為：選擇一個節點作為時間主節點廣播同步時間，所有接收節點通過精確地測量從發送節點到接收節點的單向時間廣播消息的延遲並結合發送節點時間戳，計算出時間調整值，接收節點設置它的時間為接收到消息攜帶的時間加上廣播消息的傳輸延遲，調整自己的邏輯時鍾值以和基準點達成同步，這樣所有得到廣播消息的節點都與主節點進行時間同步。發送節點和接收節點的時間延遲dt可由21()dtnttt得出。其中，nt為發送前導碼和起始字元所需的時間，n為發送的信息位個數，t為發送一位所需時間；1t為接收節點在消息到達時的本地時間；2t為接收節點在調整自己的時鍾之前的那一時刻記錄的本地時間，21()tt是接收處理延遲。 

DMTS 演算法的優點是結合鏈路層打時間戳和時延估計等技術，消除了發送時延和訪問時延的影響，演算法簡單，通信開銷小。但DMTS演算法沒有估計時鍾的頻率偏差，時鍾保持同步的時間較短，沒有對位偏移產生的時間延遲進行估計，也沒有消除時鍾計時精度對同步精度的影響，因此其同步精度比FTSP略有下降，不適用於定位等要求高精度同步的應用。 
基於發送方-接收方單向同步機制的演算法在上述三類方法中需要發送的時間同步消息數目最少。發送節點只要發送一次同步消息，因而具有較低的網路流量開銷和復雜度，減少了系統能耗。 
4  結論 
文章介紹了WSN時間同步演算法的類型以及各自具有代表性的演算法，分析了各演算法的設計原理和優缺點。這些協議解決了WSN中時間同步所遇到的主要問題，但對於大型網路，已有的方法或多或少存在著一些問題：擴展性差、穩定性不高、收斂速度變慢、網路通信沖突、能耗增大。今後的研究熱點將集中在節能和時間同步的安全性方面。這將對演算法的容錯性、有效范圍和可擴展性提出更高的要求。