基于光纤时间传递的高精密时间频率源制造技术

本发明专利技术公开了一种基于光纤时间传递的高精密时间频率源，包括：第一光纤通信模块，所述第一光纤通信模块用于接收参考端的第二光纤通信模块发送的参考时频信息；时间频率源，用于生成客户端的时频信息；驯服控制系统，所述驯服控制系统用于根据所述客户端和所述参考端之间光纤链路的路径延时，以及所述参考时频信息对所述客户端进行驯服。本发明专利技术具有如下优点：使用光纤直接将参考端与客户端的时间频率信号进行双向传输，根据两者差值通过相应算法对客户端时间频率源进行驯服。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及时间频率校准
，特别涉及一种基于光纤时间传递的高精密时间频率源。
技术介绍
当前，国内外各实验室之间，几乎都通过全球导航卫星系统进行时频比对，利用GPS共视比对来完成近、远距离上的时间频率比对溯源工作。在国际原子时合作中，各参与实验室的主要比对手段就是通过基于卫星导航系统的时间频率传递或者基于同步轨道卫星的卫星双向时间频率传递。但现有技术存在测量不确定度难以满足性能指标快速提升的原子时标和原子频标的测量需求；同时，国内目前的时间频率体系中时间溯源体系不完整，基准以下各级计量机构基本没有可溯源到国家时间频率计量基准的时间标准，所以构建可向国家时间频率计量基准进行高精度溯源的时间频率标准，尤其是时间标准，非常必要。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决上述技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种基于光纤时间传递的高精密时间频率源，以解决上述的问题。为了实现上述目的，本专利技术的实施例公开了一种基于光纤时间传递的高精密时间频率源，包括：第一光纤通信模块，用于接收参考端的第二光纤通信模块发送的参考时频信息；时间频率源，用于生成客户端的时频信息；驯服控制系统，用于根据所述客户端和所述参考端之间光纤链路的路径延时，以及所述参考时频信息对所述时间频率源进行驯服。根据本专利技术实施例的基于光纤时间传递的高精密时间频率源，使用光纤直接将参考端与客户端的时间频率信号进行双向传输，根据两者差值通过相应算法对客户端时间频率源进行驯服。另外，根据本专利技术上述实施例的基于光纤时间传递的高精密时间频率源，还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，所述客户端和所述参考端之间的时间频率源之差，通过以下公式计算得到：TS(1)-TS(2)＝+0.5TI(1)-0.5TI(2)+0.5SP(1)-0.5SP(2)+0.5[TX(1)-RX(1)]-0.5[TX(2)-RX(2)]+[CD(1)-CD(2)]其中，TS(i)代表本地时间频率参考，TI(i)代表时间计数间隔，SP(i)代表信号路径延时，TX(i)代表TWOTFT站i的发射路径的信号延时，RX(i)代表TWOTFT站i的接收路径的信号延时，CD(i)代表TWOTFT设备i的链路校准延时；其中TWOTFT设备进行时间传递的链路校准总延时CD(i)包括外部参考延时，内部参考延时和设备的内部延时三部分；CD(1)-CD(2)＝+XP(1)-XP(2)+XO(1)-XO(2)+ID(1)-ID(2)XP(i)代表TWOTFT设备i外部参考延时；XO(i)代表TWOTFT设备i内部参考延时，ID代表TWOTFT设备i内部延时。进一步地，所述第一光纤通信模块包括：第一光通信模块，用于接收光信号；光电转换模块，用于将所述光信号转换成第一电信号；第一调制解调器，用于根据所述第一电信号得到所述参考时频信息；其中，所述第二光纤通信模块包括第二调制解调器、电光转换模块和第二光通信模块，所述第二调制解调器用于根据所述参考时频信息生成第二电信号，所述电光转换模块用于根据所述第二电信号生成所述光信号，所述第二光通信模块用于向所述第一光通信模块发送所述光信号。进一步地，所述第一调制解调器进一步用于根据所述第一电信号得到所述参考端的秒脉冲和测距码，所述驯服控制系统进一步用于根据所述参考端的秒脉冲和测距码、所述客户端的秒脉冲，以及所述客户端和所述参考端之间光纤链路的路径延时对所述客户端进行驯服。进一步地，所述第二调制解调器包括发射单元和接收单元，所述发射单元将测距码调制到中频载波上，同时输出与外部lpps同步的1pps和测距码；所述接收单元接收所述中频载波，对调制的测距码进行解调，测量出信号从所述参考端和所述客户端的延时，同时输出本地复现的1pps和测距码。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术实施例的基于光纤时间传递的高精密时间频率源的结构框图；图2是本专利技术一个实施例的基于光纤时间传递的高精密时间频率源的结构示意图。具体实施方式下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。参照下面的描述和附图，将清楚本专利技术的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本专利技术的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本专利技术的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本专利技术的实施例的范围不受此限制。相反，本专利技术的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。以下结合附图描述根据本专利技术实施例的原子钟智能驯服方法和驯服系统。图1是本专利技术实施例的基于光纤时间传递的高精密时间频率源的结构框图。如图1所示，一种基于光纤时间传递的高精密时间频率源，包括：第一光纤通信模块100、时间频率源200和驯服控制系统300。其中，第一光纤通信模块100用于接收参考端的第二光纤通信模块发送的参考时频信息。时间频率源200用于生成客户端的时频信息。驯服控制系统300用于根据客户端和参考端之间光纤链路的路径延时，以及参考时频信息对客户端进行驯服。本专利技术实施例的基于光纤时间传递的高精密时间频率源，根据参考端和客户端的时频信息对客户端时间频率标准源进行相位、频率调整，使时间频率源的时间与参考端的UTC(NIM)时差缩短至可接受范围内。将调整后的时间频率源接入客户端接收机进行测量，完成驯服。在本专利技术的一个实施例中，客户端和参考端之间双向时间频率传递过程中，需要考虑光纤链路的路径延时，因此，时间频率源之差通过以下公式计算得到：TS(1)-TS(2)＝+0.5TI(1)-0.5TI(2)+0.5SP(1)-0.5SP(2)+0.5[TX(1)-RX(1)]-0.5[TX(2)-RX(2)]+[CD(1)-CD(2)]其中，TS(i)代表本地时间频率参考，TI(i)代表时间计数间隔，SP(i)代表信号路径延时，TX(i)代表TWOTFT站i的发射路径的信号延时，RX(i)代表TWOTFT站i的接收路径的信号延时，CD(i)代表TWOTFT站i的链路校准延时。在使用光纤链路进行时间传递之前，应先进行链路校准。TWOTFT设备进行时间传递的链路校准总延时CD(i)包括外部参考延时，内部参考延时和设备的内部延时三部分。CD(1)-CD(2)＝+XP(1)-XP(2)+XO(1)-XO(2)+ID(1)-ID(2)XP(i)代表TWOTFT设备i外部参考延时，即本地时标参考到TWOTFT设备1PPSIN之间延时；XO(i)代表TWOTFT设备i内部参考延时，即TWOTFT设备1PPSIN到TWOTFT设备参考点之间延时；ID代表TWOTFT设备i内部延时，即设备传送和接收信号之间的延时，通过直接将不同的TWOTFT设备做共钟差得到ID(1)-ID(2)。在本专利技术的一个实施例中，第一光纤通信模块100包括：第一光通信模块、光电转换模块和第一调制解调器。其中，第一光通信模块用于接收光信号。光电转换模块用于将所述光信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于光纤时间传递的高精密时间频率源，其特征在于，包括：第一光纤通信模块，用于接收参考端的第二光纤通信模块发送的参考时频信息；时间频率源，用于生成客户端的时频信息；驯服控制系统，用于根据所述客户端和所述参考端之间光纤链路的路径延时，以及所述参考时频信息对所述时间频率源进行驯服。

【技术特征摘要】
1.一种基于光纤时间传递的高精密时间频率源，其特征在于，包括：第一光纤通信模块，用于接收参考端的第二光纤通信模块发送的参考时频信息；时间频率源，用于生成客户端的时频信息；驯服控制系统，用于根据所述客户端和所述参考端之间光纤链路的路径延时，以及所述参考时频信息对所述时间频率源进行驯服。2.根据权利要求1所述的基于光纤时间传递的高精密时间频率源，其特征在于，所述客户端和所述参考端之间的时间频率源之差，通过以下公式计算得到：TS(1)-TS(2)＝+0.5TI(1)-0.5TI(2)+0.5SP(1)-0.5SP(2)+0.5[TX(1)-RX(1)]-0.5[TX(2)-RX(2)]+[CD(1)-CD(2)]其中，TS(i)代表本地时间频率参考，TI(i)代表时间计数间隔，SP(i)代表信号路径延时，TX(i)代表TWOTFT站i的发射路径的信号延时，RX(i)代表TWOTFT站i的接收路径的信号延时，CD(i)代表TWOTFT设备i的链路校准延时；其中TWOTFT设备进行时间传递的链路校准总延时CD(i)包括外部参考延时，内部参考延时和设备的内部延时三部分；CD(1)-CD(2)＝+XP(1)-XP(2)+XO(1)-XO(2)+ID(1)-ID(2)XP(i)代表TWOTFT设备i外部参考延时；XO(i)代表TWOTFT设备i内部参考延...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁坤，杨志强，王晔，
申请(专利权)人：中国计量科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11