【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多芯光纤时频传递领域，特别是涉及一种多芯光纤双向时频传递系统。
技术介绍
1、高精度时频传递在雷达探测、卫星导航定位、精准授时、甚长基线干涉测量等前沿科学研究中有着重要的应用前景。高精度原子钟保证了时间源的精确性，但在实际应用中需要多台原子钟构成钟组进行远程比对，成本高昂。国家电力、通信、交通等重点学科对时间精确性的要求越来越高，军事方面也对时间可用性有严格需求，如何将上级时间和高稳定度频率可靠、精准地传输给用时部门，成为该领域研究的重要内容。
2、当前主流的远距离精密时间频率传递技术有卫星时频传递、光纤时频传递及激光时频传递，光纤时频传递以其授时精度高、传输稳定、带宽大、抗干扰能力强、低损耗传输等优势越来越广泛地被应用到高精度时频传递方面，且光纤时频传递技术可以较好地兼容于光纤通信系统。
3、综合考虑传递方式和信号放大，远距离光纤时频传递的方案有很多种，目前已经实施的四种方式包括：同纤同波-光放大器(tsfsw-oa)级联、双纤同波-光放大器(tdfsw-oa)级联、同纤双波-光放大器(tsfdw-oa)级联以及逐级驯服级联。每种方式都是以获得更好的时延对称性和噪声抑制能力为目的，从而构建一个稳健可靠的远距离光纤时频传递网。但是以上方式都是采用传统的单根单芯光纤或者多根单芯光纤进行时频传输，单芯双向同波长传输由于后向瑞利散射较大，传输距离会受到很大的限制，单芯双向不同波长传输时后向瑞利散射小，但由于不同波长的传输速度不同，会引入额外的时延使信号补偿难度加大。另外，随着分布式及地面相控阵雷达
4、光纤时频传递系统中，光纤会受到外界环境影响，如：温度、压力变化等，同时光纤中传输过程中发生色散、光波长的抖动等因素都会对系统产生额外的相位噪声和时间延迟。而相位噪声是直接与信号的稳定度相联系的，故接收信号的稳定度也会变差。针对上述内容人们研究出各种针对噪声和链路漂移的抑制和补偿技术。
5、1)被动补偿方式，只能针对特定频率信号实现相位同步，无法同时传输多个频率信号以及时间信号，一定程度上会限制其应用范围。2)基于激光调制技术的时频同步方式，采用光电调制技术，改变激光光强、相位等参数，将本地基站的微波参考时频信息加载到光载波上传输至远端基站，远端基站对光载波进行解调，提取时频信息，从而实现两站时频同步。然而，基于激光调制技术的时频同步方式，主要受电子学信号处理的限制，难以实现高精度频率同步。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种多芯光纤双向时频传递系统，可对时延和相位噪声进行实时补偿，实现了高精度、高稳定性的多芯光纤时频传递。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种多芯光纤双向时频传递系统包括：时间频率信号发射模块、时间频率信号接收模块、时间频率调整模块和多芯光纤链路模块；
4、时间频率信号发射模块与时间频率调整模块的一端连接；时间频率调整模块的另一端与多芯光纤链路模块的一端连接；多芯光纤链路模块的另一端与时间频率信号接收模块连接；
5、时间频率信号发射模块用于发送时间基准信号、第一光信号和第二光信号至时间频率调整模块；
6、时间频率调整模块用于：
7、将时间频率信号发射模块发送的第一光信号和第二光信号发送至多芯光纤链路模块；
8、基于时间基准信号和沿多芯光纤链路模块回传的第一光信号进行时间间隔测量，并根据测量结果对发送至多芯光纤链路模块的第一光信号的时延进行实时补偿；
9、对时间频率信号发射模块发送的第二光信号进行光电转换，得到频率基准信号；
10、计算频率基准信号和沿多芯光纤链路模块回传的第二光信号的相位误差，并根据相位误差对发送至多芯光纤链路模块的第二光信号的相位噪声进行实时补偿；
11、时间频率信号接收模块用于：
12、接收多芯光纤链路模块传输的第一光信号和第二光信号；
13、将接收到的第一光信号和第二光信号分别分成两部分，一部分第一光信号和第二光信号沿多芯光纤链路模块回传至时间频率调整模块；对另一部分第一光信号和第二光信号进行处理，得到处理后的时间信号和频率信号。
14、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
15、本专利技术利用多芯光纤链路模块的不同纤芯进行双向传输，并利用可调光延时线和相位补偿模块分别进行了传输系统的时延和相位噪声补偿，实现了高精度、高稳定性的多芯光纤时频传递。
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1.一种多芯光纤双向时频传递系统，其特征在于，所述多芯光纤双向时频传递系统包括：时间频率信号发射模块、时间频率信号接收模块、时间频率调整模块和多芯光纤链路模块；
2.根据权利要求1所述的多芯光纤双向时频传递系统，其特征在于，所述时间频率调整模块包括：时延调整模块和信号调节模块；
3.根据权利要求2所述的多芯光纤双向时频传递系统，其特征在于，所述时延调整模块包括：时间间隔测量模块和可调光延时线；
4.根据权利要求3所述的多芯光纤双向时频传递系统，其特征在于，所述信号调节模块包括：相位补偿模块、第二光电探测器、第一10MHz低通滤波器和鉴相模块；
5.根据权利要求4所述的多芯光纤双向时频传递系统，其特征在于，所述时间频率信号发射模块包括：时间信号发送模块和本地端装置；
6.根据权利要求5所述的多芯光纤双向时频传递系统，其特征在于，所述时间信号发送模块包括：铷原子钟、马赫曾德尔调制器和1550nm激光器；
7.根据权利要求1所述的多芯光纤双向时频传递系统，其特征在于，所述时间频率信号接收模块包括：时间信号接收模块和
8.根据权利要求7所述的多芯光纤双向时频传递系统，其特征在于，所述时间信号接收模块包括依次连接的光滤波器、第一光耦合器、第一光电探测器、第一低噪声放大器和第一FPGA信号处理平台；第一光耦合器的输出端还与多芯光纤链路模块的另一端连接；
9.根据权利要求7所述的多芯光纤双向时频传递系统，其特征在于，所述远端装置包括依次连接的第二光耦合器、第三光电探测器、第二10MHz低通滤波器、第二低噪声放大器和第二FPGA信号处理平台；第二光耦合器还与多芯光纤链路模块的另一端连接；
10.根据权利要求9所述的多芯光纤双向时频传递系统，其特征在于，所述数据处理包括：数据采集、波形可视化、低通滤波和信号传递性能指标计算四项中的至少一项。
...【技术特征摘要】
1.一种多芯光纤双向时频传递系统，其特征在于，所述多芯光纤双向时频传递系统包括：时间频率信号发射模块、时间频率信号接收模块、时间频率调整模块和多芯光纤链路模块；
2.根据权利要求1所述的多芯光纤双向时频传递系统，其特征在于，所述时间频率调整模块包括：时延调整模块和信号调节模块；
3.根据权利要求2所述的多芯光纤双向时频传递系统，其特征在于，所述时延调整模块包括：时间间隔测量模块和可调光延时线；
4.根据权利要求3所述的多芯光纤双向时频传递系统，其特征在于，所述信号调节模块包括：相位补偿模块、第二光电探测器、第一10mhz低通滤波器和鉴相模块；
5.根据权利要求4所述的多芯光纤双向时频传递系统，其特征在于，所述时间频率信号发射模块包括：时间信号发送模块和本地端装置；
6.根据权利要求5所述的多芯光纤双向时频传递系统，其特征在于，所述时间信号发送模块包括：铷原子钟、马...
【专利技术属性】
技术研发人员：田凤，忻向军，张景，武天泽，张琦，刘博，姚海鹏，高然，张文全，田清华，王富，黄鑫，李志沛，甘轩志，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：
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