激光双向时频传递中高精度时间鉴别技术研究

发布时间：2023-05-12 18:07

　　随着导航技术的需求及时间频率基准的发展,卫星需要更高精度的时间基准和更高的频率稳定性来进行导航工作。这对时间频率传递的稳定性提出了更高的要求,现代技术中常用的微波频率同步方式很难进行提升。光纤中的时频传递稳定性通常要比微波高几个数量级,这代表以光作为载体的时频传递方式具有很大的潜力,将光载的激光时频传递技术应用在空间光路中,是本课题的研究重点。本文使用的激光时频传递釆用IEEE1588时间同步协议进行时间同步,而后采用数字双混频时差测量技术对通信接收后时钟恢复信号侦测相位差,进行频率同步的同时将相位差融入到精密时间同步协议的算法中,计算出双端的时钟钟差。这种架构优点明显,通过混频的方式提取出了双端时钟的相位信息,解决了简单的时间同步协议中单时钟内模糊的情况。本文研究内容主要包括两部分,一是对空间激光时频传递相关的需求进行了分析,并且阐述了在激光链路中实现时频传递技术需要哪些硬件组成及指标考虑。二是对激光时频传递中时间频率同步的关键技术的研究,高精度的时间频率传递需要有高精度的相位细分能力,本文中对时间同步方式与相位测量进行结合,设计了高精度的时频传递方式。本文结构安排如下:首先介绍实验...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 选题背景及研究的目的和意义
    1.2 时频传递国内外研究现状
        1.2.1 早期的时频传递手段
        1.2.2 基于卫星的时频传递手段
        1.2.3 基于光纤的时频传递手段
        1.2.4 自由空间的激光时频传递
    1.3 论文的主要内容
第2章 时频传递链路需求
    2.1 激光时频传递需求
        2.1.1 时钟需求
        2.1.2 空间激光链路需求
    2.2 激光时频传递系统构成
        2.2.1 激光时频传递链路裕量计算
        2.2.2 激光通信及时频传递终端
    2.3 高精度激光探测时钟恢复技术
    2.4 本章小结
第3章 时频传递关键技术
    3.1 IEEE1588时间同步技术
        3.1.1 IEEE1588时钟同步流程
        3.1.2 IEEE1588同步协议中同步报文
    3.2 DDMTD数字双混频时差测量技术
    3.3 IEEE1588与DDMTD联合测量
        3.3.1 联合测量分析
        3.3.2 联合测量仿真
    3.4 本章小结
第4章 时频传递系统中误差分析
    4.1 光电收发前端对精度的影响
    4.2 时频传递算法中存在的精度问题
    4.3 本章小节
第5章 时频传递系统实验及分析
    5.1 时频传递实验方案
    5.2 时频传递测试结果
        5.2.1 主时钟频率稳定性标定
        5.2.2 时间同步精度测量
    5.3 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论及创新点
    6.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
致谢



本文编号：3814370