远距离电脉冲信号的传递系统及传递方法技术方案

本发明专利技术涉及一种远距离电脉冲信号的传递系统及传递方法。远距离电脉冲信号的传递系统包括：标准脉冲源、模拟信号源，本地信号处理模块、光纤传输链路和远地处理模块；所述标准脉冲源、所述模拟信号源均与所述本地信号处理模块连接，所述标准脉冲源用于产生标准脉冲信号，所述模拟信号源用于输入待传输的模拟信号；所述本地信号处理模块通过所述光纤传输链路与所述远地处理模块连接；本发明专利技术通过对标准脉冲信号、模拟信号时延的精确计算，进行修正，从而进一步降低模拟信号传输的时延；利用光纤传输链路传输信号，可以再一次降低信号传输的时延和衰减。时延和衰减。时延和衰减。

【技术实现步骤摘要】
远距离电脉冲信号的传递系统及传递方法


[0001]本专利技术涉及信号传播
，特别是涉及一种远距离电脉冲信号的传递系统及传递方法。
[0002]
技术介绍

[0003]近年来光纤作为一种优选传输介质用来传递信号。信号经光纤传递与传统的自由空间传递相比，具有更低的功率损耗，并且抗电磁干扰能力强，因此能够获得更高的传递稳定性。尽管光纤这个媒介传递稳定度高，但是当外界环境温度、震动发生变化时，信号的传递时延将发生抖动，从而引起信号的相位抖动。因此，我们必须发展一套远距离电脉冲信号的传递系统，来减信号在光纤中传递的时延。这将对实现远距离信号传输具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0004]（1）要解决的技术问题本专利技术实施例第一方面提供了一种远距离电脉冲信号的传递系统，包括：标准脉冲源、模拟信号源，本地信号处理模块、光纤传输链路和远地处理模块。本专利技术通过对标准脉冲信号、模拟信号时延的精确计算，进行修正，从而进一步降低模拟信号传输的时延；最后，利用光纤传输链路传输信号，可以降低信号传输的时延和衰减，实用价值高。
[0005]本专利技术实施例第二方面提供了一种远距离电脉冲信号传递方法，包括通过光纤传输链路进行远距离传输，且本地信号处理模块接收远地处理模块返回的信号，并对标准脉冲信号的时延进行计算、修正，对模拟信号的相位延迟进行计算、修正；以标准脉冲信号作为参考，计算模拟信号的时延值，对模拟信号进行移相调整。本专利技术通过对标准脉冲信号、模拟信号时延的精确计算，进行修正，从而进一步降低模拟信号传输的时延；最后，利用光纤传输链路传输信号，可以降低信号传输的时延和衰减，实用价值高。
[0006]（2）技术方案本专利技术第一方面的实施例提出了一种远距离电脉冲信号的传递系统，包括：标准脉冲源、模拟信号源，本地信号处理模块、光纤传输链路和远地处理模块；所述标准脉冲源、所述模拟信号源均与所述本地信号处理模块连接，所述标准脉冲源用于产生标准脉冲信号，所述模拟信号源用于输入待传输的模拟信号；所述本地信号处理模块通过所述光纤传输链路与所述远地处理模块连接；所述本地信号处理模块用于接收所述标准脉冲源、所述模拟信号源以及所述远地处理模块返回的信号，根据所述远地处理模块返回的信号对所述标准脉冲源、所述模拟信号源的信号进行时延调整；所述远地处理模块用于将所述标准脉冲源、所述模拟信号源的信号返回至所述本地信号处理模块，并将所述本地信号处理模块时延调整后的模拟信号恢复出来形成输出；具体地，所述本地信号处理模块包括：脉冲信号处理模块、频率信号处理模块、第
一检测器、嵌入器和第一光环形器；所述第一检测器用于接收所述远地处理模块返回的脉冲信号和模拟信号，并分别将返回的脉冲信号和模拟信号发送至所述脉冲信号处理模块和所述频率信号处理模块；所述第一光环形器用于分别向所述脉冲信号处理模块、频率信号处理模块返回脉冲信号和模拟信号；所述嵌入器为电光转换器；所述第一检测器为光电探测器；所述脉冲信号处理模块根据所述标准脉冲源的标准脉冲信号、所述第一光环形器返回信号以及所述远地处理模块返回的脉冲信号确定秒脉冲时延信号并调整标准脉冲信号的时延；所述频率信号处理模块根据所述模拟信号源的模拟信号、所述第一光环形器返回信号以及所述远地处理模块返回的模拟信号确定模拟时延信号并调整模拟信号输出的时延；所述嵌入器用于将脉冲信号、模拟信号调制在一起后形成光信号传输至光纤传输链路中；具体地，所述远地处理模块包括：第二光环形器、第二检测器、频率信号恢复模块；所述第二光环形器用于将光纤传输链路输入的脉冲信号、模拟信号返回至所述本地信号处理模块，所述第二检测器用于接收所述脉冲信号处理模块、所述频率信号处理模块时延处理后的信号，并将信号分别转换为脉冲信号和模拟信号；所述频率信号恢复模块根据所述脉冲信号处理模块、所述频率信号处理模块时延处理后的信号并以脉冲信号为基准调整模拟信号的时延；所述标准脉冲源为原子频率源；所述模拟信号源为正弦波信号源；所述本地信号处理模块和所述远地处理模块运行在FPGA、MCU或单片机芯片上，且所述本地信号处理模块和所述远地处理模块运行在相同型号的芯片上。
[0007]进一步地，所述频率信号处理模块采用数字域鉴相方法对所述模拟信号源的输入信号和对所述光纤传输链路返回的信号进行主动相位补偿；其中，所述频率信号处理模块在进行数字域鉴相方法时先对输入的信号进行模数转换。
[0008]进一步地，所述数字域鉴相方法，包括：所述模拟信号源输入模拟信号与经所述光纤传输链路返回的信号相位差为：ΔΦ
out
‑
in
=Φ1‑
Φ0=ΔΦ
sf
+ΔΦ
e/o
+ΔΦ
f +ΔΦ
o/e
所述本地信号处理模块返回模拟信号与所述光纤传输链路返回的信号相位差为：ΔΦ
back
‑
out
=Φ2‑
Φ1=ΔΦ
e/o
+ΔΦ
b
+ΔΦ
o/e
+ΔΦ
sb
所述本地信号处理模块输入模拟信号与所述本地信号处理模块返回模拟信号的相位差为：ΔΦ=Φ2‑
Φ0=ΔΦ
back
‑
out
+ΔΦ
out
‑
in
在往返光信号波长相同的情况下，往返光纤传输时延相同，则有ΔΦ
f =ΔΦ
b
且假设所述本地信号处理模块和所述远地处理模块采用相同的硬件芯片实现，则：ΔΦ
sf
=ΔΦ
sb
=0可知：ΔΦ
back
‑
out
=ΔΦ
out
‑
in
=0.5ΔΦ再将所得测量值用于配置往返两个方向的相位补偿模块参数：ΔΦ
sf
=ΔΦ
sb
=
‑
0.5ΔΦ最后得到补偿后的相位差测量值ΔΦ2和本、远两端信号相位差ΔΦ
out
‑
in
‑1ΔΦ2=
‑
0.5ΔΦ
×
2+ΔΦ=0ΔΦ
out
‑
in
‑1=
‑
0.5ΔΦ
×
2+Δ
e/o
+Δ
f
+Δ
o/e
=0
其中：Φ1为模拟信号源输入模拟信号相位、Φ0为经所述光纤传输链路返回的信号相位、 Φ2为本地信号处理模块输入模拟信号相位；ΔΦ
sf
、ΔΦ
sb
：分别表示前向传输路径和返回路径上的相位补偿值；ΔΦ
e/o
：表示电光转换器以及第二光环形器发送端延时引起的相位变化；ΔΦ
o/e
：表示光电探测器以及第二光环形器接收端延时引起的相位变化；ΔΦ
f
：表示前向光路传输时延带来的相位变化；ΔΦ
b
：表示返回光路传输时延带来的相位本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种远距离电脉冲信号的传递系统，其特征在于，包括：标准脉冲源、模拟信号源，本地信号处理模块、光纤传输链路和远地处理模块；所述标准脉冲源、所述模拟信号源均与所述本地信号处理模块连接，所述标准脉冲源用于产生标准脉冲信号，所述模拟信号源用于输入待传输的模拟信号；所述本地信号处理模块通过所述光纤传输链路与所述远地处理模块连接；所述本地信号处理模块用于接收所述标准脉冲源、所述模拟信号源以及所述远地处理模块返回的信号，根据所述远地处理模块返回的信号对所述标准脉冲源、所述模拟信号源的信号进行时延调整；所述远地处理模块用于将所述标准脉冲源、所述模拟信号源的信号返回至所述本地信号处理模块，并将所述本地信号处理模块时延调整后的模拟信号恢复出来形成输出；所述本地信号处理模块包括：脉冲信号处理模块、频率信号处理模块、第一检测器、嵌入器和第一光环形器；所述第一检测器用于接收所述远地处理模块返回的脉冲信号和模拟信号，并分别将返回的脉冲信号和模拟信号发送至所述脉冲信号处理模块和所述频率信号处理模块；所述第一光环形器用于分别向所述脉冲信号处理模块、频率信号处理模块返回脉冲信号和模拟信号；所述嵌入器为电光转换器；所述第一检测器为光电探测器；所述脉冲信号处理模块根据所述标准脉冲源的标准脉冲信号、所述第一光环形器返回信号以及所述远地处理模块返回的脉冲信号确定秒脉冲时延信号并调整标准脉冲信号的时延；所述频率信号处理模块根据所述模拟信号源的模拟信号、所述第一光环形器返回信号以及所述远地处理模块返回的模拟信号确定模拟时延信号并调整模拟信号输出的时延；所述嵌入器用于将脉冲信号、模拟信号调制在一起后形成光信号传输至光纤传输链路中；所述远地处理模块包括：第二光环形器、第二检测器、频率信号恢复模块；所述第二光环形器用于将光纤传输链路输入的脉冲信号、模拟信号返回至所述本地信号处理模块，所述第二检测器用于接收所述脉冲信号处理模块、所述频率信号处理模块时延处理后的信号，并将信号分别转换为脉冲信号和模拟信号；所述频率信号恢复模块根据所述脉冲信号处理模块、所述频率信号处理模块时延处理后的信号并以脉冲信号为基准调整模拟信号的时延；所述标准脉冲源为原子频率源；所述模拟信号源为正弦波信号源；所述本地信号处理模块和所述远地处理模块运行在FPGA、MCU或单片机芯片上，且所述本地信号处理模块和所述远地处理模块运行在相同型号的芯片上。2.根据权利要求1所述的远距离电脉冲信号的传递系统，其特征在于，所述频率信号处理模块采用数字域鉴相方法对所述模拟信号源的输入信号和对所述光纤传输链路返回的信号进行主动相位补偿；所述频率信号处理模块在进行数字域鉴相方法时先对输入的信号进行模数转换。3.根据权利要求2所述的远距离电脉冲信号的传递系统，其特征在于，所述数字域鉴相方法包括：所述模拟信号源输入模拟信号与经所述光纤传输链路返回的信号相位差为：ΔΦ
out
‑
in
=Φ1‑
Φ0=ΔΦ
sf
+ΔΦ
e/o
+ΔΦ
f +ΔΦ
o/e
所述本地信号处理模块返回模拟信号与所述光纤传输链路返回的信号相位差为：
ΔΦ
back
‑
out
=Φ2‑
Φ1=ΔΦ
e/o
+ΔΦ
b
+ΔΦ
o/e
+ΔΦ
sb
所述本地信号处理模块输入模拟信号与所述本地信号处理模块返回模拟信号的相位差为：ΔΦ=Φ2‑
Φ0=ΔΦ
back
‑
out
+ΔΦ
out
‑
in
在往返光信号波长相同的情况下，往返光纤传输时延相同，则有ΔΦ
f =ΔΦ
b
且所述本地信号处理模块和所述远地处理模块采用相同的硬件芯片实现，则：ΔΦ
sf
=ΔΦ
sb
=0可知：ΔΦ
back
‑
out
=ΔΦ
out
‑
in
=0.5ΔΦ再将所得测量值用于配置往返两个方向的相位补偿模块参数：ΔΦ
sf
=ΔΦ
sb
=
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张建浩，
申请(专利权)人：天津市鹰泰利安康医疗科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：