超长距离双纤互联的多级光纤时间频率传递系统技术方案

本发明专利技术提供了一种超长距离双纤互联的多级光纤时间频率传递系统，具有一个或多个传递单元，传递单元包括多台光纤单信道时间频率高精度传递装置、多台基于多源时间频率信号融合的时间频率信号综合装置和连接上述装置的光纤，该系统通过增加装置配置数量，在时间频率信号传递的不同环节进行交叉传递，使得时间频率传递系统的运行稳定。

Multi-stage fiber time-frequency transmission system with ultra long distance two fiber interconnection

【技术实现步骤摘要】
超长距离双纤互联的多级光纤时间频率传递系统
本专利技术涉及一种时间频率传递系统，尤其是一种超长距离多级光纤时间频率传递系统，属于时间频率

技术介绍
目前的超长距离时间频率的传递，多采用光纤传递，时刻信号的传递和频率信号的传递是分开进行的，秒脉冲传递同步占一个信道；频率信号传递占两个信道，一个信道用于传递本地端至远地端的正弦波信号，另一个信道用于传递远地端返回本地端的正弦波信号，以消除线路时延变化的影响，整个时间频率的传递，使用3条光纤信道，造成了光纤资源的浪费。特别是，当时间频率的传递过程中，一旦出现一个设备或光纤出现异常，将导致整个系统出现信号中断，系统可靠性较差。因此，亟需研究一种光纤资源占用少，系统安全可靠的超长距离时间频率传递系统。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，通过增加装置配置数量，在时间频率信号传递的不同环节进行交叉传递，从而完成了本专利技术。一方面，本专利技术提供了一种超长距离双纤互联的多级光纤时间频率传递系统，具有一个或多个传递单元。所述传递单元包括多台光纤单信道时间频率高精度传递装置、多台基于多源时间频率信号融合的时间频率信号综合装置和连接上述装置的光纤。所述传递单元包括两台光纤单信道时间频率高精度传递装置和两台基于多源时间频率信号融合的时间频率信号综合装置。所述多个传递单元能够相互连接，实现多级连接，所述光纤单信道时间频率高精度传递装置接收的时间频率信号由本地高精度时间频率实时综合装置输出，所述时间频率信号包括频率信号和秒脉冲信号。所述单信道时间频率高精度传递装置包括本地端1和远地端2，所述本地端1和远地端2之间的信号通过光纤进行单信道传输，通过电缆将本地高精度时间频率实时综合装置与第一级传递单元中的多台光纤单信道时间频率高精度传递装置的本地端相连。所述光纤单信道时间频率高精度传递装置的远地端将时间频率信号传递到多台基于多源时间频率信号融合的时间频率信号综合装置。上一级的基于多源时间频率信号融合的时间频率信号综合装置与下一级的光纤单信道时间频率高精度传递装置的本地端相连接。另一方面，本专利技术还提供了一种超长距离双纤互联的多级光纤时间频率传递方法，通过增加装置配置数量，在时间频率信号传递的不同环节进行交叉传递，使得时间频率传递系统的运行稳定。所述方法包括以下过程：1)、建立传递单元；2)、本地高精度时间频率实时综合装置与传递单元进行连接；3)、多个传递单元之间进行连接。所述建立传递单元，包括如下子过程：11)、通过独立光纤将多台光纤单信道时间频率高精度传递装置的本地端与远地端分别连接，使得每台光纤单信道时间频率高精度传递装置的本地端与远地端能够进行时间频率信号的传递；12)、将每台光纤单信道时间频率高精度传递装置的远地端的第二晶振模块与多台基于多源时间频率信号融合的时间频率信号综合装置的下变频模块之间通过电缆连接；将每台所述光纤单信道时间频率高精度传递装置的远地端的秒脉冲接收处理模块与多台基于多源时间频率信号融合的时间频率信号综合装置的秒脉冲处理模块之间通过电缆连接,使得多台基于多源时间频率信号融合的时间频率信号综合装置接收的时间频率信号相同；所述本地高精度时间频率实时综合装置与传递单元进行连接，包括：通过电缆将本地高精度时间频率实时综合装置的晶振单元与传递单元中多台光纤单信道时间频率高精度传递装置本地端的第一下变频模块相连；通过电缆将本地高精度时间频率实时综合装置的秒脉冲生成单元与传递单元中多台光纤单信道时间频率高精度传递装置本地端的秒脉冲发送处理模块相连，使得多台光纤单信道时间频率高精度传递装置本地端接收到的时间频率信号相同。根据本专利技术提供的一种超长距离双纤互联的多级光纤时间频率传递系统，具有以下有益效果：(1)时间频率信号输出精度高；(2)时间频率信号输出稳定性好；(3)系统可靠性高，系统中一条光纤或一个装置出现异常不会影响到传递系统的正常运行。附图说明图1示出一种优选实施方式的超长距离双纤互联的多级光纤时间频率传递系统示意图；图2示出一种优选实施方式的单信道时间频率高精度传递装置示意图；图3示出一种优选实施方式的单信道时间频率高精度传递装置的构成框图；图4示出一种优选实施方式的基于多源时间频率信号融合的时间频率信号综合装置。具体实施方式下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些示例性说明而变得更为清楚、明确。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。一方面，本专利技术提供了一种超长距离双纤互联的多级光纤时间频率传递系统，如图1所示，具有一个或多个传递单元，所述传递单元包括多台光纤单信道时间频率高精度传递装置、多台基于多源时间频率信号融合的时间频率信号综合装置和连接上述装置的光纤，在一个优选的实施方式中，所述传递单元包括两台光纤单信道时间频率高精度传递装置和两台基于多源时间频率信号融合的时间频率信号综合装置。进一步地，所述多个传递单元能够相互连接，实现多级连接，以实现超长距离连接和多节点连接。在一个优选的实施方式中，在第一级传递单元中，光纤单信道时间频率高精度传递装置接收的时间频率信号由本地高精度时间频率实时综合装置输出，所述时间频率信号包括频率信号和秒脉冲信号，所述本地高精度时间频率实时综合装置，包括双混频时差测量单元、数据采集存储单元、处理单元、控制单元和晶振单元。由于不同的原子钟输出的频率会有不确定性偏差，有的原子钟输出频率的稳定性更好，有的原子钟输出频率的准确度更好，当综合多个原子钟，并采用合适的算法，能够得到稳定性和准确度都更为优异的输出频率，进而对晶振进行修正，从而达到使晶振输出更为精准的时间频率信号的效果。具体地，所述双混频时差测量单元能够接收原子钟频率信号，并对原子钟频率信号进行测量。进一步地，所述原子钟具有多个，以综合得出更为准确的频率偏差，所述原子钟频率信号以正弦波的形式输入到双混频时差测量单元，双混频时差测量单元利用双混频时差测量技术，对输入的多个频率信号(正弦波相位)进行准确测量，得到各原子钟频率信号相互之间的相位差，相位差的变化量与测量时间间隔的比值即为相对频率偏差。所述双混频时差测量单元对原子钟频率信号进行测量时，可以选用1MHz～200MHz中的一个或多个频点进行测量,根据本专利技术，测量时频点的选择由双混频时差测量单元和晶振单元的性能确定，所述双混频时差测量单元的性能是指其噪声系数的高低，所述晶振单元的性能是指晶振的频率稳定度，具体的：当双混频时差测量单元噪声系数大时，采用低频点进行测量，以尽量减少双混频时差测量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超长距离双纤互联的多级光纤时间频率传递系统，具有一个或多个传递单元，/n所述传递单元包括多台光纤单信道时间频率高精度传递装置、多台基于多源时间频率信号融合的时间频率信号综合装置和连接上述装置的光纤。/n

【技术特征摘要】
1.一种超长距离双纤互联的多级光纤时间频率传递系统，具有一个或多个传递单元，
所述传递单元包括多台光纤单信道时间频率高精度传递装置、多台基于多源时间频率信号融合的时间频率信号综合装置和连接上述装置的光纤。


2.根据权利要求1所述的超长距离双纤互联的多级光纤时间频率传递系统，其特征在于，
所述多台为两台。


3.根据权利要求1所述的超长距离双纤互联的多级光纤时间频率传递系统，其特征在于，
所述多个传递单元能够相互连接，实现多级连接，
所述光纤单信道时间频率高精度传递装置接收的时间频率信号由本地高精度时间频率实时综合装置输出，所述时间频率信号包括频率信号和秒脉冲信号。


4.根据权利要求1所述的超长距离双纤互联的多级光纤时间频率传递系统，其特征在于，
所述单信道时间频率高精度传递装置包括本地端1和远地端2，所述本地端1和远地端2之间的信号通过光纤进行单信道传输，
通过电缆将本地高精度时间频率实时综合装置与第一级传递单元中的多台光纤单信道时间频率高精度传递装置的本地端相连。


5.根据权利要求1所述的超长距离双纤互联的多级光纤时间频率传递系统，其特征在于，
所述光纤单信道时间频率高精度传递装置的远地端将时间频率信号传递到多台基于多源时间频率信号融合的时间频率信号综合装置。


6.根据权利要求1所述的超长距离双纤互联的多级光纤时间频率传递系统，其特征在于，
上一级的基于多源时间频率信号融合的时间频率信号综合装置与下一级的光纤单信道时间频率高精度传递装置的本地端相连接。


7.一种超长距离双纤互联的多级光纤时间频率传递方法，通过增加装置配置数量，在时间频率信...

【专利技术属性】
技术研发人员：林平卫，宋振飞，屈继峰，
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