[發明專利]一種水下無線時間頻率比對方法及系統

有效

• 申請號: 202011446959.X
• 申請日: 2020-12-09
• 公開（公告）號: CN112769494B
• 公開（公告）日: 2022-03-25
• 發明（設計）人: 楊文哲;楊宏雷;張升康;王海峰;王學運
• 申請（專利權）人: 北京無線電計量測試研究所
• 主分類號: H04B10/50
• 分類號: H04B10/50;H04B10/60;H04B13/02
• 代理公司: 中國航天科工集團公司專利中心 11024
• 代理人: 張國虹

本發明公開一種水下無線時間頻率比對方法及系統，包括：提供第一水下節點與第二水下節點，其中第一水下節點將自身時間頻率源產生的時間信號和頻率信號，通過調制處理，產生時間頻率一體化信號；利用所述時間頻率一體化信號對藍綠激光進行調制，將調制后的藍綠激光進行光束準直處理，獲得承載標準時間頻率的激光信號；第一水下節點向第二水下節點發射承載標準時間頻率的激光信號，同時進行探測接收與信號解調；所述第一水下節點根據自身時間頻率源和接收到的第二水下節點時間頻率信號進行時間比對解算和頻率比對解算，得到比對結果。本發明的優點是：實現簡單，通過無線光通信鏈路實現兩個節點間光信號相互比對，從而完成標準時間頻率信號的比對。

技術領域

本發明屬于通信技術領域，特別是一種水下無線時間頻率比對方法及系統。

背景技術

近幾年水下傳感器、水下潛航器等無人化、小型化可移動設備，憑借其良好的靈活性、優越的性價比，在海底礦業探測、漁業資源調研、深海探索救援甚至海洋軍事應用等諸多技術領域發揮越來越大的作用。當系統利用多個設備進行組網，實現協同工作時，多個設備間的時間同步和頻率傳遞技術逐漸成為無法回避的技術難題。

不同于大氣環境，水下空間有其獨特的特點，電磁波在水中衰減巨大。目前被廣泛采用的水下無線時間同步方法主要為基于水聲通信技術的無線時間同步方法。然而聲波傳輸速度較慢，延遲高，同時存在多徑效應，因此無法實現高精度的時間同步。

發明內容

本發明的目的在于提供一種水下無線時間頻率比對方法及系統，解決水下空間中多個水下節點進行時間頻率比對的問題。

有鑒于此，本發明提供一種水下無線時間頻率比對方法，其特征在于，包括：

提供第一水下節點與第二水下節點，其中第一水下節點將自身時間頻率源產生的時間信號和頻率信號，通過調制處理，產生時間頻率一體化信號；

利用所述時間頻率一體化信號對藍綠激光進行調制，將調制后的藍綠激光進行光束準直處理，獲得承載標準時間頻率的激光信號；

所述第一水下節點向第二水下節點發射承載標準時間頻率的激光信號，同時進行探測接收與信號解調；

所述第一水下節點根據自身時間頻率源和接收到的第二水下節點時間頻率信號進行時間比對解算和頻率比對解算，得到比對結果。

進一步地，所述將自身時間頻率源產生的時間信號和頻率信號，通過調制處理，產生時間頻率一體化信號，包括：

將自身時間頻率源產生的時間信號和頻率信號輸出給調制解調單元，通過電學調制的方法產生時間頻率一體化信號。

進一步地，所述第一水下節點向第二水下節點發射承載標準時間頻率的激光信號，同時進行探測接收與信號解調，包括：

首先，第一水下節點同時向第二水下節點發射激光信號，并通過探測器接收對方節點發射的激光信號，完成光-電解調；

然后，將解調信號輸出給調制解調單元，進行時間頻率信號的解調。

本發明的另一目的在于提供一種水下無線時間頻率比對方法，其特征在于，包括：

提供多個水下節點，其中任一個水下節點將自身時間頻率源產生的時間信號和頻率信號，通過調制處理，產生時間頻率一體化信號；

利用所述時間頻率一體化信號對藍綠激光進行調制，將調制后的藍綠激光進行光束準直處理，獲得承載標準時間頻率的激光信號；

所述任一水下節點向其它對方水下節點發射承載標準時間頻率的激光信號，同時進行探測接收與信號解調；

各個水下節點根據自身時間頻率源和接收到的對方節點時間頻率信號進行時間比對解算和頻率比對解算，得到比對結果。