[發明專利]時刻信號精確表征和傳遞方法有效
| 申請號： | 201910318690.8 | 申請日： | 2019-04-19 |
| 公開（公告）號： | CN110166219B | 公開（公告）日： | 2022-04-15 |
| 發明（設計）人： | 林平衛 | 申請（專利權）人： | 中國計量科學研究院 |
| 主分類號： | H04L7/00 | 分類號： | H04L7/00 |
| 代理公司： | 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327 | 代理人： | 張超艷;董永輝 |
| 地址： | 100013 *** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 時刻 信號 精確 表征 傳遞 方法 | ||
本發明提供一種時刻信號精確表征和傳遞方法，包括：使用正弦波信號和秒脈沖信號作為時刻信號標記，所述秒脈沖信號作為時刻粗標記使用，所述正弦波信號相位作為時刻精細標記使用，所述正弦波信號相位和秒脈沖信號保持固定對齊關系，所述時刻粗標記為具有精確到幾十皮秒的時刻信號標記，所述時刻精細標記為具有精確到亞皮秒的時刻信號標記。上述方法使秒脈沖信號與正弦波信號的相位關聯起來，分別作為時刻粗標記和時刻精細標記，提高時刻傳遞和時延校準精度。
技術領域
本發明涉及時間頻率傳遞同步技術領域，更為具體地，涉及一種時刻信號精確表征和傳遞方法。
背景技術
現有技術進行時間頻率傳遞同步時，秒脈沖信號與正弦波信號通常是互相獨立的，二者之間沒有緊密關聯。
通常用秒脈沖信號的上升沿來表示每秒的準確時刻，現有技術沒有明確提出使用正弦波的相位來表示時刻信號的精細部分。由于脈沖信號的上升沿有一定(近1ns)寬度，并且脈沖信號容易失真、畸變，影響了秒脈沖傳遞使用的準確度和短期穩定度，使得僅使用秒脈沖信號表征的時刻信號準確度和短期穩定度優于20ps已相當困難。
發明內容
鑒于上述問題，本發明的目的是提供一種提高時間傳遞同步和時延校準精度的時刻信號精確表征和傳遞方法。
為了實現上述目的，本發明所述時刻信號精確表征和傳遞方法包括：使用正弦波信號和秒脈沖信號作為時刻信號標記，所述秒脈沖信號作為時刻粗標記使用，所述正弦波信號相位作為時刻精細標記使用，所述正弦波信號相位和秒脈沖信號保持固定對齊關系，所述時刻粗標記為具有精確到幾十皮秒的時刻信號標記，所述時刻精細標記為具有精確到亞皮秒的時刻信號標記。
優選地，所述固定對齊關系為所述正弦波信號的過零點與所述秒脈沖信號的上升沿對齊，所述正弦波信號的頻率為整數。
優選地，所述使用正弦波信號和秒脈沖信號作為時刻信號標記的方法包括：
標準正弦波信號輸入本地端，經過相位調整后向遠地端發送，遠地端將接收到的正弦波信號發送回本地端，本地端測量出本地端發送的相位調整后的正弦波信號與收到正弦波信號的相位差，扣除遠地端和本地端的接收和發送固定時延后，計算出鏈路單程時延，調整本地端正弦波信號的相位，實現遠地端與本地端輸入正弦波相位一致；
標準秒脈沖信號輸入本地端，經過時延調整后向遠地端發送，遠地端接收到秒脈沖信號后向本地端回送秒脈沖信號，本地端收到遠地端發回的秒脈沖信號后，測量出秒脈沖信號發送到接收的時延，扣除遠地端和本地端的發送和接收的固定時延后，得出鏈路中信號單次傳輸時延，調整本地端的發送秒脈沖信號時延，實現遠地端接收的秒脈沖與本地端標準秒脈沖初步同步，輸入本地端的所述標準秒脈沖信號的上升沿與標準正弦波信號的過零點對齊；
在實現遠地端與本地端正弦波相位一致及秒脈沖初步同步的基礎上，遠地端接收的秒脈沖信號作為初步同步信號，利用遠地端接收的正弦波信號的過零點作為秒脈沖信號的上升沿，生成多個秒脈沖信號，篩選出與初步同步信號最接近的秒脈沖信號，作為遠地端的標準秒脈沖信號，實現遠地端與本地端的時刻同步。
優選地，所述正弦波信號的頻率在100kHz-10GHz范圍內。
本發明所述所述時刻信號精確表征和傳遞方法使秒脈沖信號與正弦波信號的相位關聯起來(將正弦波信號一個過零點位置與秒脈沖信號上升沿位置對齊)，正弦波相位就可作為時刻的精細標記，秒脈沖信號上升沿作為時刻的粗標記。正弦波傳輸時信號不容易畸變，測量儀器容易做到優于0.02ps的測量分辨率和優于0.1ps穩定性，遠高于秒脈沖信號十幾ps的測量分辨率。
附圖說明
圖1是本發明所述時刻信號精確表征和傳遞方法的示意圖。
具體實施方式
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