[發明專利]能防御對稱性破壞的光纖射頻調制頻率傳遞系統及方法

在審

• 申請號: 202010905136.2
• 申請日: 2020-09-01
• 公開（公告）號: CN112073121A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 黃鵬;陳銳;曾貴華
• 申請（專利權）人: 上海循態信息科技有限公司;上海循態信息科技有限公司義烏分公司
• 主分類號: H04B10/2525
• 分類號: H04B10/2525;H04B10/2563;H04B10/61
• 代理公司: 上海段和段律師事務所 31334
• 代理人: 李佳俊;郭國中

本發明提供了一種能防御對稱性破壞的光纖射頻調制頻率傳遞系統及方法，包括：光信號通過發送端和接收端進行多次往返混頻操作，得出上行和下行的相位漂移，消去單側的相位漂移，并從接收端輸出消除了上下行不對稱影響的射頻信號。本發明通過兩次回波反射過程，在彌補光纖鏈路上相位漂移的同時，還能消除光纖鏈路上下行不對稱引起的誤差。相比于傳統光纖鏈路，本發明的光纖射頻調制頻率傳遞方法不要求上下行的光纖鏈路能夠對稱，對于對抗針對光纖鏈路對稱性的破壞有很好的防御作用。

技術領域

本發明涉及光纖時頻同步技術，具體地，涉及能防御對稱性破壞的光纖射頻調制頻率傳遞系統及方法。

背景技術

近幾十年來，時間頻率的測量精度越來越高，對時頻傳輸與同步的要求也越來越高，基于光纖的時頻傳輸技術成為目前研究的熱點之一。原子鐘本身能夠產生穩定度極高的頻率信號，但是原子鐘來進行時頻同步的方法成本高昂，操作不便，在很多情況下甚至不可行。所以，通過發展高穩定度時頻傳輸與同步技術，可以實現高精度時頻資源的大范圍共享及高度同步。傳統的光纖射頻信號同步方法是基于上下行鏈路對稱的，也就是說，我們假設上行鏈路的相位漂移和下行鏈路的相位漂移是一致的，通過往返信號的對比，主動或被動地消除相位漂移。但是這種消除相位飄逸的方法是不安全的。如果我們在光纖鏈路上加上一個環形器，將光纖鏈路的上下行分開來，通過可變光纖延時線，在其中一邊引入不對稱，那么傳統的光纖射頻信號同步方法就會失效。

為此，我們需要設計一種能夠在完成高穩定度時頻傳輸，消除鏈路上信號相位漂移的同時，還能夠對抗光纖鏈路上下行不對稱的方法。

專利文獻CN103592639A(申請號：201310585013.5)公開了一種基于光纖延遲系統的數字陣列雷達幅相監測及校準方法。該方法主要利用雷達陣面陣元與陣面監測耦合陣元通過互相耦合的方式采集雷達陣面陣元所有上、下行通道的幅相數據，完成雷達陣面所有通道上、下行的幅相監測，當需要對陣面進行幅相修正校準時，通過幅相監測得到與出廠數據的差值，然后將差值修正后完成陣面上、下行的幅相校準。該方法引入了光纖延遲系統將發射和接收從時間上分開，在發射監測工作時序內，被測通道工作在“深消隱”狀態，并完成光纖幅相漂移自校準，保證監測數據的準確性。該方法具有實時性好、操作便捷、良好的性價比特點，它的提出及工程實現在數字陣列雷達監測校準領域具有很高的實際應用價值。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種能防御對稱性破壞的光纖射頻調制頻率傳遞系統及方法。

根據本發明提供的一種能防御對稱性破壞的光纖射頻調制頻率傳遞系統，包括：

光信號通過發送端和接收端進行多次往返混頻操作，得出上行和下行的相位漂移，消去單側的相位漂移，并從接收端輸出消除了上下行不對稱影響的射頻信號。

優選地，所述光信號包括：原子鐘發出多路光信號，分別通過三個不同倍率的倍頻器，三個不同倍率的倍率器包括1倍、n倍和m倍，分別得到光信號E₁、E₉和E₄；

優選地，所述光信號通過發送端和接收端進行多次往返混頻操作包括消除相位漂移往返混頻操作和消除鏈路上下不對稱往返混頻操作。

優選地，所述消除相位漂移往返混頻操作包括：發送端將光信號E₁通過帶通濾波器濾除雜波，再通過電光轉換模塊加載到光信號上，經過密集波分復用器的#1口發送到接收端；

接收端的#1口接收到光信號，經過光放大器，通過密集波分復用器的#2口反向發送回接收端；

接收端返回的光信號，經發送端的#2口接收，通過光電轉換模塊以及帶通濾波器后與光信號E₄混頻，混頻后的信號經過帶通濾波器和電光轉換后經密集波分復用器的#3口發送給接收端；