[發明專利]光纖時間傳遞編碼調制與解調解碼的方法

無效

• 申請號: 201110285168.8
• 申請日: 2011-09-23
• 公開（公告）號: CN102299742A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發明（設計）人: 張首剛;梁雙有;陳法喜;趙侃;李孝峰;常宏;劉杰;杜志靜;劉丹丹
• 申請（專利權）人: 中國科學院國家授時中心
• 主分類號: H04B10/12
• 分類號: H04B10/12;H04L27/00;H04L7/00
• 代理公司: 西安永生專利代理有限責任公司 61201
• 代理人: 申忠才

1.一種光纖時間傳遞編碼調制與解調解碼的方法，其特征在于它是由下述步驟組成：

(1)時間頻率信號的產生

倍頻器將來自原子鐘的參考頻率信號，經倍頻器倍頻后產生射頻信號輸出到編碼調制器為編碼調制器的時鐘信號；時碼發生器根據來自原子鐘的1pps參考信號控制產生時間信息信號輸出到編碼調制器，時間信息包括年、月、日、星期、時、分、秒；

(2)時間頻率信號的編碼調制

將1pps信號、時間信息、射頻信號以及時間測量設備測量計算的傳輸延遲數據同時送入編碼調制器，編碼調制器輸出射頻信號，編碼調制器采用1pps信號與時間信息的異步傳輸的編碼方法，時間編碼信號的持續時間是84乘以射頻信號的周期；時間編碼信號與射頻信號的調制采用時間分段調制方法，調制后的射頻信號為正弦波或方波，根據所用器件的截止速率采用100MHz～幾千兆赫茲的射頻信號，時間編碼信號與射頻信號交替進行傳遞；調制后的射頻信號經激光器調制成光信號饋入光纖，經光纖傳輸到光電轉換器轉換成射頻信號輸出到解調解碼器；

(3)時間頻率信號的解調解碼

光電轉換器對光纖傳輸的光信號進行解調成射頻信號，經載波恢復器恢復，采用時鐘信號恢復方法得時鐘信號，載波恢復器輸出的時鐘信號同時送給解調解碼器，解調解碼器接收到射頻信號和時鐘信號進行異步解碼，輸出時間信息B碼、延遲數據、1pps信號，載波恢復器輸出的時鐘信號經分頻器分頻產生10MHz、5MHz標準頻率信號輸出。

2.按照權利要求1所述的光纖時間傳遞編碼調制與解調解碼的方法，其特征在于所述的1pps信號與時間信息的異步傳輸的編碼方法為：以射頻信號作為編碼器的時鐘脈沖，射頻信號的周期為碼元；編碼時序先是10個碼元寬的預警脈沖，接著是2個碼元寬的1pps脈沖、40個碼元時間編碼碼元信息、32個碼元延遲數據編碼信息，時間編碼和延遲數據編碼采用8421碼；時間編碼碼元選取方法為：時間編碼包括年兩位數6個碼元、月兩位數5個碼元、日兩位數6個碼元、星期一位數3個碼元、時兩位數6個碼元、分兩位數7個碼元、秒兩位數7個碼元，延遲數據編碼32個碼元，全部編碼信號占有84個時鐘脈沖周期；異步傳輸的時間解碼方法為：在解碼時，用預警寬脈沖打開1pps允許閘門，等待1pps脈沖到來，1pps脈沖上升沿到來后，1pps允許閘門隨即關閉，獲得1pps信號；1pps脈沖上升沿到來后2個周期，是年、月、日、星期、時、分、秒時間編碼信息，時間編碼信息持續40個周期后，是傳輸延遲數據編碼信息，傳輸延遲數據編碼信息持續32個周期；解調解碼器輸出1pps信號，傳輸延遲數據信息，年、月、日、星期、時、分、秒時間信息，并且將時間信息轉換為B碼輸出。

3.按照權利要求1所述的光纖時間傳遞編碼調制與解調解碼的方法，其特征在于所述的時間分段調制方法為：在1秒內，只有84個周期的持續時間進行時間編碼傳輸，其余的持續時間是射頻信號傳輸，載波恢復器接收到84個周期的時間編碼信號時，載波恢復器處于保持狀態，載波恢復器接收到的是射頻載波信號時，載波恢復器處于鎖相跟蹤狀態，在鎖相跟蹤狀態時，載波恢復器輸出的頻率和相位被鎖定在射頻載波的頻率和相位上，在保持過程時，載波恢復器對頻率和相位進行保持。

4.按照權利要求2所述的光纖時間傳遞編碼調制與解調解碼的方法，其特征在于所述的延遲數據編碼32個碼元為：在200公里范圍內，光纖傳輸延遲數據為900微秒以內，延遲數據采用微秒3位數，那秒3位數，那秒小數點后取2位數，延遲數據共計8位數，編碼為

8×4＝32碼元

傳輸延遲數據的編碼占有32個時鐘脈沖周期。