一种高精度时频同步信号分发系统与其分发方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高精度时频同步信号分发系统与其分发方法，利用超低相噪的飞秒光脉冲作为系统参考频率源，通过光纤分发到分布式系统各个站点作为参考源，再通过基于光鉴相器的时频同步信号提取技术从站中提取出皮秒级高精度时频参考信号；为了降低主从站点间光纤链路受到外界环境干扰而造成的相噪恶化，采用基于锁相环的光纤稳相传输技术和基于混频消除的光纤稳相传输技术，可以补偿和消除链路引入的时间抖动，为各个分站提供超低相噪时频参考信号，实现各个站点间的皮秒级高精度时频同步。步。步。

【技术实现步骤摘要】
一种高精度时频同步信号分发系统与其分发方法


[0001]本专利技术属于分布式系统领域，具体涉及一种高精度时频同步信号分发系统与其分发方法。

技术介绍

[0002]在分布式系统中，需要高精度的时频同步信号，以实现各个分布式站点间的联合探测。高精度时频分配与同步技术是支撑雷达探测系统、深空探测网络、甚长基线干涉测量等先进科学
取得创新发展的关键技术之一。时频同步信号的相位噪声对于分布式系统来说至关重要，将决定系统对目标的探测概率和探测距离等，是先进分布式探测系统中最重要的指标之一。
[0003]传统的时频同步信号分发系统往往将晶振作为基准频率源，通过不断向上倍频得到较高的参考频率。晶振作为参考频率源存在相噪较高的问题，且在向上倍频的过程中相噪将进一步恶化。目前商用的晶振日稳定度仅能达到10
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量级，很难进一步提高。且晶振震荡频率最高仅能达到100MHz量级，进行N倍频后相噪将恶化20logN dB。随着先进射频探测系统频段不断提高，晶振作为基准频率源已经越来越无法满足要求。
[0004]分布式系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高精度时频同步信号分发系统，其特征在于：包括主站、M个从站和3M路主从站间光纤链路，M≥2，主站包括链路反馈基准频率源、第一光鉴相器、第一PI、锁模激光器、可调光延时线；从站包括第二光鉴相器、第二PI、第一VCO、第三光鉴相器、第三PI、第二VCO、混频器；主从站间光纤链路包括第一光纤链路、第二光纤链路和第三光纤链路。2.根据权利要求1所述的高精度时频同步信号分发系统，其特征在于：第一光鉴相器包括PolM、PC、PBS和BPD，传来的飞秒光脉冲输入PolM作为调制载波，微波信号经过PolM调制飞秒光脉冲；调制过后的飞秒光脉冲注入PC，调节偏振态后送入PBS；光脉冲经PBS分为两路，两路光偏振态相互垂直；两路光分别送入BPD的两个输入口，经过平衡探测后得到飞秒光脉冲与调制微波信号间的相位差信号。3.根据权利要求2所述的高精度时频同步信号分发系统，其特征在于：第二光鉴相器、第三光鉴相器的结构均与第一光鉴相器相同。4.根据权利要求3所述的高精度时频同步信号分发系统，其特征在于：主站中的锁模激光器产生飞秒光脉冲作为各个从站的时频参考源；可调光延时线将光脉冲进行链路延时补偿后通过第三光纤链路输送给从站作为参考光脉冲；第一光鉴相器将第二光纤链路传来的从站反馈光脉冲与链路反馈基准频率源进行比较得出相位差信息，输送给第一PI；相位差信息经第一PI放大后控制可调光延时线补偿链路延时；在主站与每个从站间均通过三路光纤链路实现连接；第一光纤链路将主站收到的从站反馈光脉冲再反馈回从站，作为从站的辅助参考光脉冲源；第二光纤链路将从站收到的光脉冲反馈回从站；第三光纤链路将主站产生的光脉冲传输给从站，作为从站的主参考光脉冲源；在从站中，首先将第一光纤链路传来的反馈光脉冲输入第二光鉴相器，提取出第一VCO输出的辅助时频信号与光脉冲间的相位差信号；相位差信号经第二PI放大后反馈调节第一VCO，使第一VCO输出频率为f/3的辅助时频信号，反馈锁定到光脉冲重频上；同样通过第三光鉴相器、第二VCO、第三PI提取出频率为f的主时频信号，并使主时频信号锁定到第三光纤链路传来的光脉冲上；将主辅时频信号输入混频器，混频对消链路时间抖动，得到2f/3的时频参考信号，作为从站时间频率基准。5.一种如权利要求1~4中任意一项所述的高精度时频同步信号分发系统的分发方法，其特征在于：步骤如下：步骤1：锁模激光器产生飞秒光脉冲作为系统时频参考源；步骤2：在主站中，对选定的某一从站，利用基于光锁相环的稳相传输技术，将飞秒光脉冲送入与该从站对应的可调光延时线，通过第一PI控制可调光延时线，调节补偿三路光纤链路延时；将补偿延时后的光脉冲经第三光纤链路传送给该从站；到达从站后，该光脉冲分...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂海江，冀贞海，侯文栋，赵昂然，李贵显，刘志武，吴克钊，朱晓丹，吴昊，
申请(专利权)人：中国航天科工集团八五一一研究所，
类型：发明
国别省市：