不间断分布式光纤时间传递系统设计与实现

发布时间：2021-01-19 21:59

　　时间基准对科学研究（如时间频率计量、航空航天和基础物理量测量）和社会经济发展（卫星导航、远程医疗和高速率通信等）具有极其重要的作用。光纤由于具有低损耗、高带宽、高稳定度、抗电磁干扰等优点,目前已经遍布全球。近年来,基于光纤的点对点时间传递技术也已经在长距离和高精度方面取得了诸多突破性的进展。但在很多实际应用场合,比如分布式基站、分布式雷达等,需要的是点对多点分布式时间传递方案。本文基于点对多点高精度光纤时间传递技术的发展需求,针对其核心问题,设计实现了一种基于时分多址（TDMA）机制的不间断型点对多点双向同纤同波时间传递系统,本文的主要工作包括:1)介绍了国内外现有的典型分布式光纤时间传递方案,比较和分析了各自方案的特点和现状。2)给出了双向时分同纤同波分布式时间传递方案的基本原理,分析了系统噪声和不对称性的主要来源。3)设计实现了基于TDMA机制的不间断型分布式双向同纤同波时间传递系统,详细阐述了系统的方案设计、工作原理和工作流程,介绍了系统实现相关的软、硬件模块。4)搭建了1×8的点对多点光纤时间传递实验系统,测试了其中两个支路在2m和50km链路下的工作结果。在共钟的情况下,两路... 

【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

原子时系统的建立Fig.1-1Theestablishmentofatomicsystem

需要的是一对多的高精度时间传递，即分布式时间传递方案。本文式光纤时间传递技术的不足，设计了一种基于 TDMA 机制的不间断分布式时间传递系统，并进行了相关的实验测试。实验结果表明，该度的分布式时间传递能力。布式光纤时间传递研究现状前国际上提出了一些分布式光纤时间传递系统方案，下面是其中一性的方案。 1-2 是瑞士 CERN 高能物理实验室在 2009 年提出一种 WhiteRabbi（t时间传递方案[9] [10] 。White Rabbit 是在 PTP 协议的基础之上改以看作是 PTP 协议的一种升级和扩展。因为 White Rabbit 可以兼容White Rabbit 能够很容易地被应用于现有的网络中。在 White Rabbit 当于 PTP 中的 BC(boundary clock)，有多个端口；而节点相当于 PTrdinary clock)，只有一个端口。由 BC 和 OC 就可构成简单的主从式成完整的分布式同步网络。

上海交通大学硕士学位论文具体来讲，WhiteRabbit 利用现在成熟的高精度频率同步技术，首先让以太的各个节点实现频率同步，然后再校正各个节点的相位，从而达到亚纳秒时间同步。White Rabbit 网络的关键技术是基于同步以太网的 PTP 协议MTD（Digital Dual-Mixer Time Difference）相位探测技术，如图 1-3 所示。

【参考文献】：
期刊论文
[1]New research trends on high-precision time transfer technology[J]. DONG Ruifang,QUAN Run’ai,HOU Feiyan,WANG Shaofeng,XIANG Xiao,ZHOU Conghua,WANG Mengmeng,LIU Tao,ZHANG Shou’gang.  Instrumentation. 2015(04)
[2]光电探测器噪声分析及降低噪声的方法[J]. 姜先申,韩焱.  现代电子技术. 2005(04)
[3]GPS共视比对技术在综合原子时中的应用[J]. 高玉平,王正明,漆溢.  时间频率学报. 2004(02)
[4]综合原子时及其结果的分析[J]. 潘小培,屠鲁征,罗定昌.  中国科学（A辑 数学 物理学 天文学 技术科学）. 1988(08)
[5]1984—1986年各国原子时结果的统计分析[J]. 胡锦伦.  中国科学院上海天文台年刊. 1988(00)

硕士论文
[1]高精度光纤时间传递链路性能研究与分析[D]. 江少平.上海交通大学 2016
[2]原子钟噪声类型和频率稳定度估计的自由度分析与探讨[D]. 张敏.中国科学院研究生院（国家授时中心） 2008



本文编号：2987785