一种广空间超低抖动同步信号产生系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种广空间超低抖动同步信号产生系统及方法，包括同步时序产生组件、至少一个同步信号发生器以及计算机控制模块，同步信号发生器分别与计算机控制模块和同步时序产生组件连接，同步时序产生组件产生光时钟信号和带有频率信息的数据流信号。计算机控制模块设定同步触发信号的频率及延时，同步信号发生器从数据流中恢复出频率信息，并与计算机控制模块设定的频率信息进行比对，比对成功出输出频率信号，一路光时钟信号在频率信号的作用下选择出脉冲信号，并延时后进行光电转换输出超低抖动同步触发信号，一路光时钟信号直接进行光电转换得到同步时钟信号。实现了广空间分布的超低抖动同步触发信号和同步时钟信号的产生和输出。的产生和输出。的产生和输出。

【技术实现步骤摘要】
一种广空间超低抖动同步信号产生系统及方法


[0001]本专利技术涉及同步控制信号
，特别涉及一种广空间超低抖动同步信号产生系统及方法。

技术介绍

[0002]目前，同步信号产生系统通常采用信号发生器单机产生或多机数台级联，且同步信号往往为电信号，无法实现广空间的传递，另外产生的同步信号精度最高能达到百皮秒，无法满足一些超低抖动要求的场合。

技术实现思路

[0003]为解决上述问题，本专利技术提供了一种广空间超低抖动同步信号产生系统及方法，主要由同步时序产生组件、同步信号发生器及计算机控制模块组成。同步时序产生组件产生光时钟信号和带有频率信息的数据流信号。计算机控制模块设定同步触发信号的频率及延时。同步信号发生器从数据流中恢复出频率信息，并与计算机控制模块设定的频率信息进行比对，比对成功出输出频率信号。采用时钟信号低抖动传输、频率脉冲选择技术及高带宽光电电光转换技术可产生广空间分布的超低抖动同步触发信号，当需要与外界系统同步时，也可输出超低抖动同步时钟信号。
[0004]本专利技术提供了一种广空间超低抖动同步信号产生系统，具体技术方案如下：
[0005]系统包括同步时序产生组件、同步信号发生器和计算机控制模块；所述同步时序产生组件和所述计算机控制模块分别与至少一个同步信号发生器连接；
[0006]所述同步时序产生组件用于输出多路光时钟信号，并将光时钟信号与多种频率信息混合编码，形成数据流信号输出；
[0007]所述计算机控制模块通过信号控制所述同步信号发生器，设置同步触发信号的频率和延时；
[0008]所述同步信号发生器根据接收的光时钟信号和频率信号选择出光脉冲信号，并根据延时信号进行延时，延时后进行光电转换输出设定频率、延时的同步触发信号。
[0009]进一步的，所述同步时序组件包括光时钟源、时钟光扇出模块、高速光电转换模块、时钟及频率信号编码模块和数据流光扇出模块；
[0010]所述光时钟源与所述时钟光扇输出模块连接，所述时钟光扇输出模块分别连接所述同步信号发生器和所述高速光电转换模块，所述高速光电转换模块与所述时钟及频率信号编码模块连接，所述时钟及频率信号编码模块与所述数据流光扇出模块连接；
[0011]所述光时钟源生成光时钟信号并通过所述时钟光扇输出模块将光时钟信号多路输出，所述高速光电转换模块将接收的光时钟信号转换为电时钟信号输出到所述时钟及频率信号编码模块，所述时钟及频率信号编码模块将多种频率信息与所述电时钟信号混合编码，形成数据流信号，并通过所述数据流光扇出模块将所述数据流信号以光数据流的形式输出至所述同步信号发生器。
[0012]进一步的，所述同步信号发生器包括本地时钟光扇出模块、同步触发信号输出单元、时钟及频率信号恢复模块、通道延时及频率设置模块、可调延时频率信号产生模块、延时数据产生模块和第二高速光电探测器；
[0013]所述本地时钟光扇出模块与所述时钟光扇输出模块连接，接收光时钟信号，所述本地时钟光扇输出模块分别连接至少一个同步触发输出单元和至少一个第二高速光电探测器；
[0014]所述时钟及频率信号恢复模块与所述同步时序产生组件连接，接收所述数据流光扇出模块输出的光数据流信号，并输出恢复时钟和恢复频率信息，所述可调延时频率信号产生模块和所述延时数据产生模块与所述同步触发信号输出单元连接，所述通道延时及频率设置模块与所述计算机控制模块信号连接，并连接所述可调延时频率信号产生模块和延时数据产生模块。
[0015]进一步的，所述同步触发信号输出单元包括脉冲选择器和第一高速光电探测器，所述脉冲选择器与所述第一高速光电探测器通过光纤延迟线连接，脉冲选择器与所述本地时钟光扇出模块和所述可调延时频率信号产生模块连接，所述延时数据产生模块与所述光纤延迟线信号连接；
[0016]所述脉冲选择器接收所述本地时钟光扇出模块的一路光时钟信号输出以及可调延时频率信号产生模块输出的频率信号，选择输出光脉冲信号，光脉冲信号经过所述光纤延迟线延迟后和所述第一高速光电探测器连接，所述第一高速光电探测器通过高速光电转换输出同步触发信号。
[0017]进一步的，所述同步信号发生器设有多个，分别接收所述同步时序产生组件输出的时钟光信号和光数据流信号以及所述计算机控制模块输出的网络控制信号。
[0018]本专利技术基于上述广空间超低抖动同步信号产生系统还公开了一种广空间超低抖动同步信号产生方法，具体技术方案如下：
[0019]S1：通过光时钟源作为基准时钟，生成光时钟信号，并通过时钟光扇出模块，将所述光时钟信号多路扇出，传输至同步信号发生器；
[0020]S2：同步信号发生器接收时钟光扇出模块输出的光时钟信号，通过本地时钟光扇出模块，再次进行多路扇出，至少一路光时钟信号通过第二高速光电探测器产生同步时钟信号并输出；
[0021]S3：通过计算机控制模块设置频率和通道延时，得到频率信息和延时信息，同时根据从同步时序产生组件接收的光数据流信号进行恢复，还原得到时钟信号和频率信息码；
[0022]根据延时信息生成延时信号，根据频率信息码、频率信息和延时信息，生成具有延时的频率信号；
[0023]S4：通过具有延时的频率信号从光时钟信号中选择出光脉冲信号，并根据延时信号进行延时，之后通过第一高速光电探测器输出同步触发信号。
[0024]进一步的，步骤S3中，所述光数据流信号，获得输出至所述同步信号发生器的过程如下：
[0025]所述光时钟源输出的光时钟信号，通过时钟光扇出模块输出一路至高速光电转换模块转换得到电时钟信号，将所述电时钟信号与多频率信号进行混合编码后通过数据流光扇出至所述同步信号发生器。
[0026]进一步的，步骤S3中，所述延时信息包括第一延时信息和第二延时信息，所述第一延时信息的延时大于第二延时信息的延时，所述第二延时信息通过延时数据产生模块生成延时信号。
[0027]进一步的，步骤S3中，所述具有延时的频率信号，生成的具体过程如下：
[0028]将频率信息与还原得到的频率信息码进行比对，比对成功后，输出具有第一延时信息的频率信号。
[0029]进一步的，步骤S4中，所述同步触发信号，生成输出的具体过程如下：
[0030]根据所述具有第一延时信息的频率信号，通过脉冲选择器从本地时钟信号光扇出模块输出的光时钟信号中，选择出光脉冲信号，并送至光纤延迟线，所述光纤延迟线根据第二延时信息对光脉冲信号进行延时，延时后的光脉冲信号经过高速光电转换模块转换后得到设定频率、延时的同步触发信号。
[0031]本专利技术的有益效果如下：
[0032]1、在同步时序产生组件中，基于同一光时钟源通过多路扇出，将一路光时钟信号进行光电转换，并采用混合编解码，并通过计算机控制模块实现了同步触发信号设定频率的选择；采用频率信号实现大延时、延时数据实现小延时的方式实现了同步触发信号的可调延时功能；采用时钟信号低抖动传输、频率脉冲选择技术及高速光电电光转换技术可产本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种广空间超低抖动同步信号产生系统，其特征在于，系统包括同步时序产生组件、同步信号发生器和计算机控制模块；所述同步时序产生组件和所述计算机控制模块分别与至少一个同步信号发生器连接；所述同步时序产生组件用于输出多路光时钟信号，并将光时钟信号与多种频率信息混合编码，形成数据流信号输出；所述计算机控制模块通过信号控制所述同步信号发生器，设置同步触发信号的频率和延时；所述同步信号发生器根据接收的光时钟信号和频率信号选择处光脉冲信号，并根据延时信号进行延时，延时后进行光电转换输出设定频率、延时的同步触发信号。2.根据权利要求1所述的广空间超低抖动同步信号产生系统，其特征在于，所述同步时序组件包括光时钟源、时钟光扇出模块、高速光电转换模块、时钟及频率信号编码模块和数据流光扇出模块；所述光时钟源与所述时钟光扇输出模块连接，所述时钟光扇输出模块分别连接所述同步信号发生器和所述高速光电转换模块，所述高速光电转换模块与所述时钟及频率信号编码模块连接，所述时钟及频率信号编码模块与所述数据流光扇出模块连接；所述光时钟源生成光时钟信号并通过所述时钟光扇输出模块将光时钟信号多路输出，所述高速光电转换模块将接收的光时钟信号转换为电时钟信号输出到所述时钟及频率信号编码模块，所述时钟及频率信号编码模块将多种频率信息与所述电时钟信号混合编码，形成数据流信号，并通过所述数据流光扇出模块将所述数据流信号以光数据流的形式输出至所述同步信号发生器。3.根据权利要求1所述的广空间超低抖动同步信号产生系统，其特征在于，所述同步信号发生器包括本地时钟光扇出模块、同步触发信号输出单元、时钟及频率信号恢复模块、通道延时及频率设置模块、可调延时频率信号产生模块、延时数据产生模块和第二高速光电探测器；所述本地时钟光扇出模块与所述时钟光扇输出模块连接，接收光时钟信号，所述本地时钟光扇输出模块分别连接至少一个同步触发输出单元和至少一个第二高速光电探测器；所述时钟及频率信号恢复模块与所述同步时序产生组件连接，接收所述数据流光扇出模块输出的光数据流信号，并输出恢复时钟和恢复频率信息，所述可调延时频率信号产生模块和所述延时数据产生模块与所述同步触发信号输出单元连接，所述通道延时及频率设置模块与所述计算机控制模块信号连接，并连接所述可调延时频率信号产生模块和延时数据产生模块。4.根据权利要求3所述的广空间超低抖动同步信号产生系统，其特征在于，所述同步触发信号输出单元包括脉冲选择器和第一高速光电探测器，所述脉冲选择器与所述第一高速光电探测器通过光纤延迟线连接，脉冲选择器与所述本地时钟光扇出模块和所述可调延时频率信号产生模块连接，所述延时数据产生模块与所述光纤延迟线信号连接；所述脉冲选择器接收所述本地时钟光扇出模块的一路光时钟信号输出以及可调延时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王深圳，王超，党钊，陈文棋，曾静伊，张雄军，苏东，陈骥，陈德怀，赖贵友，唐海波，李克洪，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院激光聚变研究中心，
类型：发明
国别省市：