基于相關(guān)度的自適應(yīng)時隙同步工業(yè)無線傳輸策略研究*

蔣增文，田 煒，盛四華，吳 善

（中電工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)有限公司，湖南 長沙 410000）

0 引言

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的深入發(fā)展及工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的興起，無線網(wǎng)絡(luò)因其成本低、擴展性好、靈活度高、移動性好、容易安裝等優(yōu)勢成為工控領(lǐng)域研究的熱點之一，也是工業(yè)自動化產(chǎn)品未來新的增長點。

工業(yè)無線傳輸對數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r性和可靠性有較為嚴格的要求。行業(yè)現(xiàn)狀多基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)對通信協(xié)議進行優(yōu)化與設(shè)計后應(yīng)用于工業(yè)場合。但對于一些工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備和大型工程裝備的無線控制，通常只需要點對點實時傳輸控制指令，實現(xiàn)人機分離的現(xiàn)場控制，以保障操作人員的安全。

工業(yè)、科學(xué)和醫(yī)用（Industrial Scientific Medical，ISM）頻段是工業(yè)無線傳輸采用的主要頻段，如何實現(xiàn)信道資源合理有效分配是該頻段通信設(shè)備面臨的一個至關(guān)重要的問題。基于競爭機制的信道接入（Contention-Based Access）[1]和基于預(yù)留機制的信道接入（Reservation-Based Access）[2]是工業(yè)無線傳輸?shù)膬纱笾饕诺澜尤霗C制?；诟偁幍男诺澜尤氤Ｒ姺椒ㄊ禽d波偵聽多路訪問（Carrier Sense Multiple Acess）[3]，該方法由于存在競爭延時，在工業(yè)控制無線傳輸中使用很少?；陬A(yù)留機制的信道接入通常有時分多址、頻分多址和碼分多址三種主流技術(shù)。時分多址由于其實現(xiàn)簡單、資源占用少等優(yōu)點而成為工業(yè)無線傳輸?shù)氖走x技術(shù)。時分多址（Time Division Multiple Access，TDMA）就是采用時隙的方式來解決無線接入沖突問題，實現(xiàn)可靠有效的傳輸。時間同步和資源分配是實現(xiàn)TDMA 傳輸所面臨的關(guān)鍵挑戰(zhàn)[4-5]。

針對工業(yè)現(xiàn)場設(shè)備點對點無線控制應(yīng)用場景，通過對TDMA 時隙同步的研究，設(shè)計了一種基于相關(guān)度的自適應(yīng)時隙同步工業(yè)傳輸策略。該策略要求采用TMDA 方式，實現(xiàn)主從端快速同步建立及自適應(yīng)同步調(diào)整，實現(xiàn)實時穩(wěn)定可靠的雙向工業(yè)控制數(shù)據(jù)傳輸。

1 時隙同步策略

1.1 問題分析

基于TDMA 的工業(yè)無線傳輸系統(tǒng)存在兩個及以上的通信節(jié)點，具備獨立的時鐘。在復(fù)雜的工業(yè)環(huán)境下，由于受溫度、中斷處理、信號傳播、信息編解碼等諸多因素的影響，各節(jié)點的本地時鐘并不同步。對于具備收發(fā)功能的節(jié)點，可能存在同時發(fā)送或同時接收的沖突問題，從而導(dǎo)致無線通信中斷，可靠性受到極大的影響。解決TDMA 系統(tǒng)的同步問題是無線可靠傳輸?shù)年P(guān)鍵，也是TDMA 工業(yè)傳輸研究的重點。

時鐘同步主要有外同步和內(nèi)同步[6]兩種方式。外同步依賴于第三方時鐘系統(tǒng)，如全球定位系統(tǒng)（Global Positioning System，GPS）、網(wǎng)絡(luò)時間協(xié)議（Network Time Protocol，NTP）等，由于依賴第三方時鐘，對工業(yè)點對點無線傳輸系統(tǒng)并不適用。在基于晶振時鐘的內(nèi)部同步算法方面，業(yè)界基于無線傳感網(wǎng)有大量的確究。文獻[7]提供了一種基于“接收者—接收者”的時隙同步機制參考廣播同步（References Broadcast Synchronization，RBS）算法，單跳時該算法比較簡單，但同步需要依賴第三方節(jié)點的時鐘和信標，消息需要多次交換。文獻[8]提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)的分層多跳無線傳感網(wǎng)時間同步協(xié)議（Time-sync Protocal for Sensor Network，TPSN），該協(xié)議采用雙向消息交換機制實現(xiàn)同步，但存在同步維持時間短等問題。文獻[9]基于“送發(fā)者—接收者”單向同步機制提出了一種泛洪時間同步協(xié)議（Flooding Time Synchronization Protocol，F(xiàn)TSP）時鐘同步算法，該算法需要廣播同步幀且需要攜帶時間戳，節(jié)點同步算法比較復(fù)雜；文獻[10]提出了一種較為簡單的基于本地時鐘的單向同步算法時延測量時間同步算法（Delay Measurement Time Synchronization，DMTS），該算法考慮到了發(fā)送時延的影響，比較簡單，便于實現(xiàn)，通信開銷小。但DMTS 協(xié)議并未給出因節(jié)點時鐘偏差而帶來的影響。在實際應(yīng)用中存在因時鐘偏差引起通信中斷的問題。

從工業(yè)現(xiàn)場點對點控制的實際需求出發(fā)，現(xiàn)有時鐘同步策略存在以下幾個問題：

（1）現(xiàn)有策略多基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)，兼顧了網(wǎng)絡(luò)時隙同步，協(xié)議相對龐大，實現(xiàn)復(fù)雜，延時相對較大，不適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場控制場景下的點對點通信時隙同步。

（2）RBS、RPSN 和FTSP 協(xié)議采用了公共節(jié)點作為時間參考，在同步建立上需要在幀中攜帶時間信息，幀數(shù)據(jù)利用率相對較低。

（3）DMTS 協(xié)議采用本地時鐘同步，實現(xiàn)較為簡單，比較適用于本文所述場景的同步要求，但缺少對時鐘偏移影響的考慮，存在同步不穩(wěn)定問題而導(dǎo)致通信中斷。

為解決上述問題，基于DMTS 提出了一種基于相關(guān)度的自適應(yīng)時隙同步策略（Correlation Based Adaptive Slot Time Synchronization，CA-STS），實現(xiàn)工業(yè)點對點控制數(shù)據(jù)可靠長期穩(wěn)定傳輸。

1.2 同步建立

CA-STS同步的建立分預(yù)同步和同步兩個階段。建立同步以后才能進行控制數(shù)據(jù)的傳輸，通信幀分為控制幀CCH 和數(shù)據(jù)幀TCH 兩類。在同步建立階段，每幀包含了前導(dǎo)字和同步字，同步建立以后，每幀只攜帶前導(dǎo)字。為實現(xiàn)同步建立，將時鐘參考節(jié)點稱為Master，將同步建立節(jié)點稱為Slaver。在同步建立過程中，Slaver 與Master 保持同步。兩節(jié)點采用相同收發(fā)占空比通信。同步建立的模型如圖1 所示。

圖1 同步建立模型

設(shè)模型中一個時隙的時間為Tslot，則有：

式中：Tframe為時隙中數(shù)據(jù)發(fā)送的時間，Tdelay為數(shù)據(jù)準備所占用的時間，Tresv為數(shù)據(jù)接收處理所占用的時間。根據(jù)數(shù)據(jù)幀的組成，則有：

式中：Tpremble為發(fā)送前導(dǎo)字的時間，Tsyncword為同步字的時間，Tothers為幀中其他數(shù)據(jù)所占的時間。由于溫度、調(diào)制解調(diào)、中斷、數(shù)據(jù)處理等因素的影響，導(dǎo)致Master 啟動發(fā)送時會產(chǎn)生一個時延Tdelay，該時延主要包括調(diào)制解調(diào)時延Tmodule、中斷所占時延Tinterrupt及其他因素帶來的時延Tdelayother。

在同步建立時，Master 端按Tslot時隙交替發(fā)送與接收，Slaver 端在沒有建立同步時，一直處于接收狀態(tài)，Slaver 的定時器處于禁用狀態(tài)，Slaver 在接到空口數(shù)據(jù)位后，按相關(guān)度確定同步是否建立。

給定一個同步字時長為Tsyncword，將同步字分離成一組二進制的同步序列并進行反序計算得到相關(guān)序列。Slaver 按接收的次序依次進行相關(guān)度計算，根據(jù)理論可知，若完全相關(guān)，則相關(guān)值為同步字位長，相關(guān)度為1。相關(guān)度計算原理如圖2所示。

圖2 相關(guān)度計算模型

第i位數(shù)據(jù)的相關(guān)度為：

式中：Covi表示輸入序列Seq(i) 與相關(guān)序列SeqCov(i)的相關(guān)值，若全部相關(guān)，則Covi為相關(guān)序列字長Covlen。

Slaver 按位接收空口數(shù)據(jù)，每接收一位，進行一次相關(guān)度計算，當全相關(guān)時，即Covi=Covlen，表示Slaver 與Master 完全匹配。達到相關(guān)度閾值時需要啟動Slaver 的定時器進行同步，首次啟動定時器的時間為

式中：Tfixcnt為正常接收數(shù)據(jù)的起始時間。Slaver 第一次正常接收到同步數(shù)據(jù)后，定時器啟動，實現(xiàn)與Master 的預(yù)同步，同時按發(fā)送時隙發(fā)送帶同步字的數(shù)據(jù)，Master 按Tfixcnt接收，完成預(yù)同步的正式建立。正式建立后，Master 和Slaver 在規(guī)定的時隙內(nèi)收發(fā)，在接收時按Tfixcnt時間作為數(shù)據(jù)的起始時間進行數(shù)據(jù)接收和處理。

1.3 自適應(yīng)策略

在同步建立以后，可以實現(xiàn)Master 和Slaver 按正常的收發(fā)時隙進行有序通信。Slaver 與參考時鐘的Master 進行同步。Master 和Slaver 使用獨立的時鐘系統(tǒng)，由于溫度、調(diào)制解碼、數(shù)據(jù)處理等因素的影響，導(dǎo)致Master 和Slaver 在建立完同步一段時間后產(chǎn)生一定的偏差，從而導(dǎo)致收發(fā)數(shù)據(jù)時隙不對齊而產(chǎn)生失步。為保持長期穩(wěn)定同步，需要建立一套有效的自適應(yīng)時隙補償策略，以保障時隙有效調(diào)整而保持穩(wěn)定同步。

晶振的波動是引起失步的主要因素。按同步原理可知，失步后會直接引起在同步時約定的Tfixcnt位置接收不到正確的數(shù)據(jù)，而會導(dǎo)致通信中斷。為實現(xiàn)自適應(yīng)同步補償，設(shè)定一個窗口時間Twindow，假設(shè)空口發(fā)送一位數(shù)據(jù)的時間為Tbit，則一個補償窗口中能容忍的最大數(shù)位數(shù)Ntolerate與Twindow的關(guān)系為：

為了補償計算的方便，Ntolerate取大于1 的奇數(shù)。

同步建立后，Master 和Slaver 正常取到數(shù)據(jù)的起始時間為Tfix0，但由于Master 和Slaver 受晶振頻飄等影響，Master 和Slaver 接收數(shù)據(jù)的起始時間Tfix出現(xiàn)左右偏移，需要進行時間調(diào)整。自適應(yīng)時隙調(diào)整原理如圖3 所示。

圖3 自適應(yīng)同步模型

自適應(yīng)時間調(diào)整以Tbit為最小單位，設(shè)最大偏差為Nmd，則有：

設(shè)Slaver 接收時間偏差為Toffset，則有：

自適應(yīng)時隙調(diào)整的策略如下：

（1）當Toffset=0 時，表示未產(chǎn)生偏差，不需要進行時隙補償。

（2）當|Toffset|＜(Tmd×Tbit)時，Slaver 的 偏差還在調(diào)整窗口以內(nèi)，不需要進行時隙補償。

（3）當|Toffset|=(Tmd×Tbit) 且Toffset＜0 時，Slaver的偏移到達了調(diào)整窗口左側(cè)邊界，需要進行調(diào)整，定時器的定時時間調(diào)整為：

（4）當|Toffset|=(Tmd×Tbit) 且Toffset＞0 時，Slaver的偏移到達了調(diào)整窗口右側(cè)邊界，需要進行調(diào)整，定時器的定時時間調(diào)整為：

2 時隙同步策略實現(xiàn)

針對本文提出的基于相關(guān)度自適應(yīng)時隙同步策略，基于ADI 公司的ADF7030 芯片設(shè)計了一套適用于工業(yè)現(xiàn)場控制的無線傳輸系統(tǒng)，用于驗證同步策略的可行性。

2.1 硬件系統(tǒng)設(shè)計

同步策略硬件射頻部分采用2GFSK 調(diào)制，數(shù)據(jù)采用RS 前向糾錯碼和信息加擾技術(shù)，空口數(shù)據(jù)通過ADF7030 的CLK 和DATA 接入到LPC1754 中進行數(shù)據(jù)的編解碼處理。LPC1754 通過SPI 接口對ADF7030 進行配置，包括調(diào)制方式、空口速率、端口映射、發(fā)送功率、IF 和LNA 等射頻參數(shù)。硬件原理框圖如圖4 所示。

圖4 基于ADF7030 的硬件原理

Master 和Slaver 帶有獨立的時鐘系統(tǒng)，支持數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，空口的發(fā)送和接收通過一個電子開關(guān)進行切換，電子開關(guān)由LPC1754 的I/O 根據(jù)時隙同步要求進行控制。

2.2 時隙狀態(tài)機設(shè)計

時隙同步系統(tǒng)有預(yù)同步PSYNC、同步SYNC、連接CONC 三種狀態(tài)，構(gòu)成同步系統(tǒng)的狀態(tài)機，狀態(tài)機的切換邏輯如圖5 所示。

圖5 時隙同步狀態(tài)機

PSYNC 為同步系統(tǒng)的初始狀態(tài)，在接收到同步字后，從PSYNC 狀態(tài)切換到SYNC 狀態(tài)，SYNC 握手成功則可以切換到CONC 狀態(tài)。CONC 狀態(tài)為連接成功的最終狀態(tài)，若失步或同步握手失敗，會切換到PSYNC 狀態(tài)。CONC 狀態(tài)下不能切換到SYNC 狀態(tài)。

設(shè)置時隙為60 ms，Master 在完成初始化后，按正常時隙進行數(shù)據(jù)的接收與發(fā)送。Master 采用定時器中斷對收發(fā)標識進行置位，約定0 表示發(fā)送數(shù)據(jù)，1 表示接收數(shù)據(jù)。每產(chǎn)生一次定時中斷，標識改變一次。時隙分配邏輯如圖6 所示。

圖6 時隙分配邏輯

Slaver 在初始狀態(tài)時，定時器處于禁用狀態(tài)，接收數(shù)據(jù)并計算相關(guān)度，根據(jù)相關(guān)度閾值，達到閾值后啟動Slaver 定時器，按時隙發(fā)起預(yù)同步確認并進入同步狀態(tài)。此時Master 和Slaver 都按時隙進行收發(fā)。Slaver 在啟動定時器后，通過定時器中斷產(chǎn)生時隙標識，約定當標識為1 時表示發(fā)送數(shù)據(jù)，標識為0 時表示接收數(shù)據(jù)。在SYNC 階段進行4 個時隙的同步確定后進入連接狀態(tài)CONC，CONC 時Slaver 和Master 都通過定時器中斷按約定的時隙進行數(shù)據(jù)收發(fā)。從而解決了Master 和Slaver 因時隙不同步問題而導(dǎo)致通信沖突。在進入SYNC 和CONC時隙后，Slaver 啟動與Master 的自適應(yīng)同步補償調(diào)整，避免失步問題出現(xiàn)。

2.3 編碼與幀設(shè)計

同步系統(tǒng)的幀分為控制幀和數(shù)據(jù)幀兩類，由1位幀標識進行區(qū)分。在PSYNC 狀態(tài)和SYNC 狀態(tài)下傳輸?shù)氖强刂茙ㄓ? 標識），在CONC 狀態(tài)下傳輸?shù)氖菙?shù)據(jù)幀（用0 標識）。

本系統(tǒng)設(shè)計的原始數(shù)據(jù)長度為65 位，包括56位數(shù)據(jù)、8 位校驗和1 位幀標識。如圖7 所示，在PSYNC 和SYNC 階段，56 位數(shù)據(jù)中包含了32 位的同步字、16 位的系統(tǒng)ID 和8 位的序列種子。

圖7 時隙同步幀設(shè)計

在PSYNC 階段，65 位的原始數(shù)據(jù)進行前向糾錯編碼，采用RS(31,13)碼，通過編碼后的數(shù)據(jù)從65 位增加到155 位，由于程序按字節(jié)處理數(shù)據(jù)，需要將155 位補齊到160 位，即20 字節(jié)的編碼數(shù)據(jù)?？湛诎l(fā)送時，為了能快速時鐘恢復(fù)，按ADF7030 芯片手冊，增加24 位01 交替的前導(dǎo)碼。為此，一個時隙需要發(fā)送或者接收的數(shù)據(jù)長度為184 位，即23 個字節(jié)。

在預(yù)同步完成進入SYNC 和CONC 狀態(tài)后，為保證數(shù)據(jù)安全，增加了擾碼。擾碼采用偽隨機序列，Slaver 根據(jù)存儲器中的ID 與運行計算器相加取低8位作為種子，在PSYNC 階段的預(yù)同步確認時發(fā)送給Master，并同步生成長度為160 位的偽隨機序列。Master 在收到種子以后也同步生成偽隨機序列。為此在進入SYNC 和CONC 階段，RS 編碼補齊后的數(shù)據(jù)采用偽隨機序列進行加擾后再發(fā)送，對端則采用相同的偽隨機序列進行解擾和解碼，得到原始數(shù)據(jù)。加解擾設(shè)計原理如圖8 所示。

2.4 自適應(yīng)同步設(shè)計

Master 和Slaver 都依賴于定時器中斷產(chǎn)生時隙，在工程實現(xiàn)時，需要將接收起始時間Tfixcnt換算成接收數(shù)據(jù)起始位置fixrevcnt。同步時Master 作為參考時鐘，Slaver 根據(jù)接收到的同步字的相關(guān)度進行預(yù)同步定位，并根據(jù)同步定位的位置設(shè)置Slaver 的定時器值，實現(xiàn)與Master 的同步。在完成預(yù)同步以后，Master 和Slaver 已建立了同步的時隙，可以按時隙正常收發(fā)數(shù)據(jù)，避免了通信沖突。Slaver 根據(jù)接收位置的偏差自適應(yīng)調(diào)整定時器值，以維持正常的同步時隙。

本文設(shè)計將最大的調(diào)節(jié)窗口Ntolerate設(shè)置為5，就是當偏差為2 個位時，即當Nmd=2 時，進行一次時隙調(diào)整。本文使用的LPC1754 外設(shè)頻率為fpclk=24 000 000 Hz，Master 端定時器時間為：

設(shè)置ADF7030 的空口發(fā)送速度為Vradio=4 100 bit/s，則每發(fā)送1 位對應(yīng)的定時器值為：

根據(jù)發(fā)送空口速率與時隙可以計算得到一個時隙最多可以發(fā)送的數(shù)據(jù)為246 位。

通過對收發(fā)系統(tǒng)的調(diào)試，測得初始同步時接收位置fixrevcnt0=29。

Slaver 在接收到fixrevcnt0后，啟動定時器，設(shè)Slaver 端第一次啟動定時器的計數(shù)值為T0MR0st0，則有：

通過對Slaver 初始定時器值的調(diào)整，使Slaver與Master 建立同步關(guān)系。

隨著通信時間的推移，由于Master 和Slaver 時鐘系統(tǒng)的偏差，導(dǎo)致接收起始位置fixrevcnt與fixrevcnt0產(chǎn)生一個偏差。設(shè)Slaver端的位置偏差為Noffset，則有：

根據(jù)上節(jié)自適應(yīng)原理可知，當且僅當|Noffset|=2時需要進行時隙補償，即調(diào)整Slaver定時器計算器值。

（1）當Noffset＞0 時，Slaver 時隙相對Master 時隙超前了Nmd，即2 bit。此時Slaver 定時器修正為：

（2）當Noffset＜0 時，Slaver 時隙相對Master 時隙滯后了Nmd，即2 bit。此時Slaver 定時器修正為：

3 驗證評估

3.1 驗證環(huán)境

使用ADF7030 芯片搭建同步系統(tǒng)測試環(huán)境對基于相關(guān)度的自適應(yīng)時隙同步策略進行測試驗證，評估相關(guān)度與同步建立速度和自適應(yīng)同步的有效性，測試環(huán)境的基本參數(shù)如表1 所示。

表1 環(huán)境參數(shù)配置

3.2 相關(guān)度與同步建立速度評估

同步建立速度及失步率是時隙同步系統(tǒng)評估的一個重要指標。基于ADF7030 的實物硬件環(huán)境，對CA-STS 同步策略的同步時間及失步率進行評估。Master 端采用LPC1754 定時器統(tǒng)計Master 從發(fā)送第一幀到獲取預(yù)同步確認所需要的時間，定義該時間為同步建立時間，即建立同步所需要的時間。在建立同步后，若1 分鐘內(nèi)快速斷開，則為同步失敗，測試過程中失敗次數(shù)與同步測試次數(shù)的比值稱為失步率。根據(jù)同步建立時相關(guān)度的取值測試同步時間和失步率。每個相關(guān)度測試50 個點，指定相關(guān)度下同步時間為50 個測試點的平均值。通過串口打印記錄數(shù)據(jù)，借助Python 的Matplotlib 庫統(tǒng)計分析，得到圖9 所示的曲線。

圖9 相關(guān)度與同步建立時間及失步率評估

從曲線分析可知，建立同步時同步字的相關(guān)度越高，同步時間越短，失步率越低。從測試可知，當相關(guān)度大于0.95 時，同步可以在0.3 s 內(nèi)建立，失步率接近0。結(jié)合工程實際應(yīng)用經(jīng)驗，推薦在建立同步時同步字相關(guān)度取值大于或等于95%。

3.3 自適應(yīng)同步評估

DMTS 提出了一種基于本地時鐘的較為簡單的同步方法，本文在DMTS 的基礎(chǔ)上提出了一種基于相關(guān)度的自適應(yīng)同步的策略CA-STS，以解決DMTS 不能長期維持同步問題，為此CA-STS 自適應(yīng)同步的性能直接關(guān)系到策略的優(yōu)劣。本文先根據(jù)DMTS 的原理在基于ADF7030 的同步系統(tǒng)中實現(xiàn)了DMTS 算法并建立了同步。使用串口將起始位置fixrevcnt記錄下來，通過Python 的Matplotlib 庫進行了分析。

然后基于ADF7030 同步系統(tǒng)實現(xiàn)了CA-STS 策略，在建立同步后，測試了Ntolerate=5 時的自適應(yīng)同步性能，并通過串口記錄Master 和Slaver 各自取數(shù)的起始位置。通過Matplotlib 進行分析，結(jié)果如圖10 所示。

圖10 自適應(yīng)同步曲線

測試表明，DMTS 算法能建立有效的時隙同步，并在建立初期保持一段時間的同步，但隨著時間的推移，Master 和Slaver 收數(shù)起始位置fixrevcnt離同步時的位置偏差越來越大，持續(xù)約500 個時隙后出現(xiàn)失步，Master 和Slaver 的通信受到影響而斷開。CA-STS 同步策略由于引入了基于位的時隙補償自適應(yīng)同步機制，從測試結(jié)果可以看出，建立同步以后，Master 和Slaver 隨時間推移發(fā)生了偏差，當fixrevcnt偏差為2 時，Slaver 進行了時隙補償，Master和Slaver 的采數(shù)位置自動恢復(fù)到初始定位狀態(tài)，保持了較好的同步。從測試的2 100 個時隙來看，CA-STS 同步策略可以自適應(yīng)地修正時鐘偏差，保持有效的同步。

為測試CA-STS 同步的持續(xù)性，修改狀態(tài)機，在進入CONC 狀態(tài)后，若出現(xiàn)失步斷開，進入IDEL 狀態(tài)并通過串口打印出該狀態(tài)，此時Master和Slaver 不再進入PSYNC 狀態(tài)。連續(xù)測試72 h，未見Master 和Slaver 進入IDEL 狀態(tài)，串口無異常打印。

4 結(jié)語

在工業(yè)現(xiàn)場及工程裝備的點對點無線控制中，TDMA 可以很好地解決無線信道接入沖突問題，但必須建立時隙同步。本文在研究分析了基于無線傳感網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)同步算法后，提出了一種基于相關(guān)度的自適應(yīng)時隙同步策略CA-STS，并通過ADF7030芯片實現(xiàn)了該同步算法。工程實地測試表明，該CA-STS 時隙同步策略算法簡單，有較快的同步建立速度（相關(guān)度大于95%時，同步建立時間小于0.3 s）。通過自適應(yīng)時隙同步算法，在修正時間窗口可以有效地修正時隙偏移而保持穩(wěn)定的時隙同步（工程測試72 h，無失步），控制指令響應(yīng)時間小于100 ms。測試表明，CS-STS 同步策略適用于點對點工業(yè)控制場景，有較大的應(yīng)用價值。