一种基于激光频率偏移锁定频率传递的时间同步方法技术

本发明专利技术公开了一种基于激光频率偏移锁定频率传递的时间同步方法，包括：发射端利用基于激光频率偏移锁定的频率传递方法向接收端的频率接收机传递稳定的预设参考频率，并向接收端的时间接收机发送参考时间信号；将频率接收机接收到的预设参考频率输入分频器和可编程延迟器得到第二时间信号；利用时差测量器计算第二时间信号及时间接收机接收到的第三时间信号的时差值T，将时差值T输入运算控制单元，由运算控制单元根据时差值T，调整可编程延迟器的延迟量ΔT，使调整后的第二时间信号与第三时间信号的时差值T满足趋近零值条件；将满足趋近零值条件时的第二时间信号作为同步时间信号输出。本发明专利技术能够提高时间同步的稳定度和准确度。度和准确度。度和准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种基于激光频率偏移锁定频率传递的时间同步方法


[0001]本专利技术属于授时同步领域，具体涉及一种基于激光频率偏移锁定频率传递的时间同步方法。

技术介绍

[0002]在航空航天、雷达同步、高速通信等领域，要求时间同步同时具备准确度和稳定度。鉴于光纤时间同步方法可以达到一百皮秒的同步精度，目前光纤时间同步方法在较多领域均出现了广泛应用。
[0003]现有的光纤时间同步方案，提供的时间信号的稳定度较差，无法满足对实时性要求高的场合，同时时间信号的稳定度差也会影响时间信号的准确度。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例的目的在于提供一种基于激光频率偏移锁定频率传递的时间同步方法，以实现提高时间同步的准确度和稳定度的目的。具体技术方案如下：
[0005]发射端利用基于激光频率偏移锁定的频率传递方法，通过第一光纤链路向接收端的频率接收机传递预设参考频率，并且所述发射端通过第二光纤链路向所述接收端的时间接收机发送参考时间信号；
[0006]将所述频率接收机接收到的所述预设参考频率输入分频器得到第一时间信号，并将所述第一时间信号经过可编程延迟器得到第二时间信号；
[0007]利用时差测量器计算所述第二时间信号以及所述时间接收机接收到的第三时间信号的时差值T，其中，所述第三时间信号和所述参考时间信号相位同步；
[0008]将所述时差值T输入运算控制单元，由所述运算控制单元根据所述时差值T，调整所述可编程延迟器的延迟量ΔT得到调整后的第二时间信号，通过迭代调整，使调整后的第二时间信号与所述第三时间信号的时差值T满足趋近零值条件；
[0009]将满足所述趋近零值条件时的第二时间信号作为同步时间信号输出。
[0010]可选的，所述发射端利用基于激光频率偏移锁定的频率传递方法，通过第一光纤链路向接收端的频率接收机传递预设参考频率，包括：
[0011]利用主激光器和从激光器分别产生主激光信号和从激光信号；
[0012]将产生的所述主激光信号和所述从激光信号利用所述第一光纤链路传输至所述接收端；并利用所述主激光信号和所述从激光信号，采用激光频率偏移锁定技术，将所述主激光器和所述从激光器的频率差锁定至预设微波频率；
[0013]接收所述接收端返回的回传激光信号；其中所述回传激光信号包含所述主激光信号、所述从激光信号以及所述第一光纤链路的噪声；
[0014]产生参考信号，并根据所述参考信号和所述回传激光信号，通过调节所述预设微波频率，对所述第一光纤链路的噪声进行补偿，以使得所述接收端后续接收到的微波频率为预设参考频率，所述预设参考频率为所述参考信号的频率。
[0015]可选的，
[0016]所述主激光信号包括：其中，ω
M
表示所述主激光信号的频率，表示所述主激光信号的相位；
[0017]所述从激光信号包括：其中，ω
S
表示所述从激光信号的频率，表示所述从激光信号的相位。
[0018]可选的，所述将产生的所述主激光信号和所述从激光信号利用所述第一光纤链路传输至所述接收端；并利用所述主激光信号和所述从激光信号，采用激光频率偏移锁定技术，将所述主激光器和所述从激光器的频率差锁定至预设微波频率，包括：
[0019]将产生的所述主激光信号和所述从激光信号利用光纤耦合器进行合路得到合并激光信号，并将所述合并激光信号利用所述光纤耦合器的第一输出端和第二输出端进行等比分路输出；
[0020]将所述光纤耦合器的第一输出端的合并激光信号通过所述第一光纤链路传输至所述接收端；
[0021]对所述光纤耦合器的第二输出端的合并激光信号采用激光频率偏移锁定技术，将所述主激光器和所述从激光器输出的激光信号的频率差锁定至所述预设微波频率。
[0022]可选的，所述对所述光纤耦合器的第二输出端的合并激光信号采用激光频率偏移锁定技术，将所述主激光器和所述从激光器输出的激光信号的频率差锁定至所述预设微波频率，包括：
[0023]利用第一光电探测器对所述光纤耦合器的第二输出端的合并激光信号进行处理，输出所述主激光信号和所述从激光信号的第一拍频信号输出所述主激光信号和所述从激光信号的第一拍频信号
[0024]利用压控振荡器产生携带有所述预设微波频率的压控振荡信号利用压控振荡器产生携带有所述预设微波频率的压控振荡信号其中，ω0表示所述预设微波频率，表示所述压控振荡信号的相位；
[0025]对所述第一拍频信号和所述压控振荡信号进行混频处理，得到表征所述主激光信号与所述从激光信号的频率差，相对于所述预设微波频率的误差信号
[0026]利用第一伺服控制模块接收所述误差信号，对所述主激光器信号的频率ω
M
或者所述从激光信号的频率ω
S
进行调节，使得满足ω
M
‑
ω
S
‑
ω0＝0，实现调节后的误差信号为常数cos[ξ0]，其中
[0027]可选的，所述参考信号包括：其中，ω
r
表示所述预设参考频率，表示所述参考信号的相位。
[0028]可选的，所述根据所述参考信号和所述回传激光信号，通过调节所述预设微波频率，对所述第一光纤链路的噪声进行补偿，以使得所述接收端后续接收到的微波频率为预设参考频率，包括：
[0029]由所述参考信号产生第一共轭信号和第二共轭信号其中，ω1和ω2分别表示所述第一共轭信号和所述第二共轭信号的频
率，和分别表示所述第一共轭信号和所述第二共轭信号的相位，且ω1+ω2＝2ω
r
，ξ为常数；
[0030]利用第二光电探测器将所述回传激光信号进行激光信号至射频信号的转换，输出回传信号其中为所述第一光纤链路的噪声；
[0031]将所述压控振荡器输出的压控振荡信号，与所述第一共轭信号进行混频后取差频项，输出第一混频信号
[0032]将所述第二共轭信号，与所述回传信号进行混频后取差频项，输出第二混频信号
[0033]将所述第一混频信号和所述第二混频信号进行混频后取差频项，输出第三混频信号：
[0034][0035]利用第二伺服控制模块，根据所述第三混频信号，反馈控制所述压控振荡器，使得所述预设微波频率与所述预设参考频率相同。
[0036]可选的，所述利用第二伺服控制模块，根据所述第三混频信号，反馈控制所述压控振荡器，使得所述预设微波频率与所述预设参考频率相同，包括：
[0037]利用第二伺服控制模块，通过调节所述压控振荡器的输入电压，使得所述压控振荡器输出的压控振荡信号的频率满足：ω1+ω2‑
2ω0＝0；实现调节后的第三混频信号为常数cos[ξ1]，其中
[0038]可选的，所述预设参考频率为10GHz以下的微波频段频率。
[0039]可选的，所述第一光纤链路和所述第二光纤链路是同一根光纤利用波分复用的方式共用。
[0040]本专利技术实施例所提供的方案本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于激光频率偏移锁定频率传递的时间同步方法，其特征在于，包括：发射端利用基于激光频率偏移锁定的频率传递方法，通过第一光纤链路向接收端的频率接收机传递预设参考频率，并且所述发射端通过第二光纤链路向所述接收端的时间接收机发送参考时间信号；将所述频率接收机接收到的所述预设参考频率输入分频器得到第一时间信号，并将所述第一时间信号经过可编程延迟器得到第二时间信号；利用时差测量器计算所述第二时间信号以及所述时间接收机接收到的第三时间信号的时差值T，其中，所述第三时间信号和所述参考时间信号相位同步；将所述时差值T输入运算控制单元，由所述运算控制单元根据所述时差值T，调整所述可编程延迟器的延迟量ΔT得到调整后的第二时间信号，通过迭代调整，使调整后的第二时间信号与所述第三时间信号的时差值T满足趋近零值条件；将满足所述趋近零值条件时的第二时间信号作为同步时间信号输出。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发射端利用基于激光频率偏移锁定的频率传递方法，通过第一光纤链路向接收端的频率接收机传递预设参考频率，包括：利用主激光器和从激光器分别产生主激光信号和从激光信号；将产生的所述主激光信号和所述从激光信号利用所述第一光纤链路传输至所述接收端；并利用所述主激光信号和所述从激光信号，采用激光频率偏移锁定技术，将所述主激光器和所述从激光器的频率差锁定至预设微波频率；接收所述接收端返回的回传激光信号；其中所述回传激光信号包含所述主激光信号、所述从激光信号以及所述第一光纤链路的噪声；产生参考信号，并根据所述参考信号和所述回传激光信号，通过调节所述预设微波频率，对所述第一光纤链路的噪声进行补偿，以使得所述接收端后续接收到的微波频率为预设参考频率，所述预设参考频率为所述参考信号的频率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述主激光信号包括：其中，ω
M
表示所述主激光信号的频率，表示所述主激光信号的相位；所述从激光信号包括：其中，ω
S
表示所述从激光信号的频率，表示所述从激光信号的相位。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将产生的所述主激光信号和所述从激光信号利用所述第一光纤链路传输至所述接收端；并利用所述主激光信号和所述从激光信号，采用激光频率偏移锁定技术，将所述主激光器和所述从激光器的频率差锁定至预设微波频率，包括：将产生的所述主激光信号和所述从激光信号利用光纤耦合器进行合路得到合并激光信号，并将所述合并激光信号利用所述光纤耦合器的第一输出端和第二输出端进行等比分路输出；将所述光纤耦合器的第一输出端的合并激光信号通过所述第一光纤链路传输至所述接收端；对所述光纤耦合器的第二输出端的合并激光信号采用激光频率偏移锁定技术，将所述主激光器和所述从激光器输出的激光信号的频率差锁定至所述预设微波频率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述光纤耦合器的第二输出端的合并激光信号采用激光频...

【专利技术属性】
技术研发人员：张毅，
申请(专利权)人：王文亮，
类型：发明
国别省市：