光纤频率系统的仿真研究方案

发布时间：2021-01-05 21:54

　　稳定的频率传播应用范围广泛,例如导航、深空网络、大地测量学、重力波探测和远程分布式射电望远镜等等。传统频率传输采用卫星链路的方式,其稳定性低,会使频率源在传输过程引入大量噪声,使频率信号稳定性降低。与传统卫星链路相比,光纤具有宽带宽、衰减小、抗电磁干扰等优点,被认为是一种比较理想的频率传输介质。然而,由于温度和机械扰动等环境因素的变化会导致光纤链路发生变化,影响频率信号传输的稳定性,在稳定传输的射频信号中引入了额外的实时变化的相位噪声。因此针对此部分相位波动的补偿是光纤频率稳定传输中的关键问题之一。为了提高光纤传输信号的稳定性,采用往返链路传输将射频信号来回传输以引入光纤链路的抖动。现有方案主要是基于主动补偿和被动补偿两项补偿技术。主动补偿系统中存在主动补偿器件,需要使用鉴相器将相位误差提取出来之后通过主动补偿器件进行补偿。被动补偿使用混频技术手段实现自动补偿,不需要使用复杂的PID电路等,补偿快速且补偿范围大。考虑到被动补偿方式的优点,本文采用被动补偿技术。已有的被动稳频系统中传输的频率信号往往是一倍频和二倍频信号。在被动补偿方案的频率混合过程中,通常产生二倍频信号,用来实现与往返发... 

【文章来源】：北京邮电大学北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：63 页

【学位级别】：硕士

【图文】：

图１－３利用光梳直接传输光信号??目前光纤的射频调制是比较理想的光信号传输方式，射频信号是通过调制实现??光路传输，可以通过直接调制，也可以使用马赫曾德尔调制器（ＭＺＭ）等实现间接调??

．?ｆ４ｔｔＨｈｙｄｒｏｇｅｎ?？ｗｍ?ｅｒｒｏｒ??ｍｓｔ？ｅｒ?，?Ｂｉａｎｓｌ????一＇?一．?．ｊ．?．．．．．令．?ｐｈａｓｅ?．．：－??ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ??—－ｏｐｌｊｃａｌ?ｓｉｇｒ？ａｌｓ?ｒＰｆｍｃｍｗａｖ趋?ｓｉｇｎａｌ＇ｓ?Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ?Ｒｅｃｅｉｖｅｒ??图１－３利用光梳直接传输光信号??目前光纤的射频调制是比较理想的光信号传输方式，射频信号是通过调制实现??光路传输，可以通过直接调制，也可以使用马赫曾德尔调制器（ＭＺＭ）等实现间接调??制，在接收端通过光电探测器得到射频信号。清华大学实现在８０公里的实际光纤链??路上稳定传输一个９．１ＧＨｚ的频率信号，鉴相出相位抖动，之后通过锁相环完成主??动补偿，保证在接收端获得稳定的频率信号［２３］。秒稳定度为７ｘ］〇－ｉ５，日稳定度达到??了?４．５ｘ］〇？。目前射频调制有以下优势：Ｋ射频调制实现难度低，通过直接调制或??者间接调制的方式即可以传输到光纤链路中，在接收端经过光电探测器（ＰＤ）探测以??后就可以恢复出射频信号；２、目前射频信号己经应用在众多现实场景中，比如深空??探测等等，因此有更大的应用环境。由于射频调制有以上优点，所以本文也是研究??在光纤中传输的基于射频调制的稳频传输方案。??

?Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ?Ｒｅｃｅｉｖｅｒ??图１－３利用光梳直接传输光信号??目前光纤的射频调制是比较理想的光信号传输方式，射频信号是通过调制实现??光路传输，可以通过直接调制，也可以使用马赫曾德尔调制器（ＭＺＭ）等实现间接调??制，在接收端通过光电探测器得到射频信号。清华大学实现在８０公里的实际光纤链??路上稳定传输一个９．１ＧＨｚ的频率信号，鉴相出相位抖动，之后通过锁相环完成主??动补偿，保证在接收端获得稳定的频率信号［２３］。秒稳定度为７ｘ］〇－ｉ５，日稳定度达到??了?４．５ｘ］〇？。目前射频调制有以下优势：Ｋ射频调制实现难度低，通过直接调制或??者间接调制的方式即可以传输到光纤链路中，在接收端经过光电探测器（ＰＤ）探测以??后就可以恢复出射频信号；２、目前射频信号己经应用在众多现实场景中

【参考文献】：
期刊论文
[1]光纤链路时延波动对频率传递稳定度的影响[J]. 李得龙,程清明,张宝富,卢麟,雷平纪,李晓亚.  激光与光电子学进展. 2014(01)
[2]光纤时间传输及相位补偿[J]. 梁双有,张健康,李立中.  时间频率学报. 2008(02)
[3]低相位噪声信号光纤传输系统的研究与实现方案[J]. 覃朝坚,黄敏.  光通信技术. 2007(02)
[4]从长度单位米到时间单位秒:稳频激光—飞秒光梳—铯原子喷泉钟—光钟[J]. 李天初.  计量学报. 2006(01)

博士论文
[1]基于光纤的稳相传输技术研究[D]. 张安旭.北京邮电大学 2015
[2]稳定频率源与时频传输技术研究[D]. 吴钟乐.北京邮电大学 2015

硕士论文
[1]基于微波光子技术的射频信号稳相传输技术研究[D]. 姬在文.电子科技大学 2018



本文编号：2959364