光纖雙向時間傳遞時鐘馴服技術(shù)研究.pdf

1、現(xiàn)代原子鐘和光鐘技術(shù)不斷進(jìn)步，目前氫原子鐘的穩(wěn)定度可以達(dá)到10-13/s量級，光鐘的穩(wěn)定度可以達(dá)到10-16/s量級。由于不同時鐘頻率漂移率以及準(zhǔn)確度都不相同，他們給出的時間標(biāo)準(zhǔn)也是不同的。為了統(tǒng)一時間基準(zhǔn)，各地的時鐘需要與某一個時鐘基準(zhǔn)進(jìn)行比對，同步到公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)時間上。不同時間標(biāo)準(zhǔn)原子鐘之間要不斷地交換比對，消除標(biāo)準(zhǔn)鐘源之間的系統(tǒng)偏差，統(tǒng)一時間標(biāo)準(zhǔn)，提高時間標(biāo)準(zhǔn)的精度。光纖通路具有帶寬高、穩(wěn)定性好、損耗低等優(yōu)點(diǎn)，基于光纖的時間傳遞成為

2、高精度時間傳遞的有效途徑。
　　本文設(shè)計了基于雙向時間傳遞系統(tǒng)的馴服保持系統(tǒng)，并對系統(tǒng)的相關(guān)性能進(jìn)行了測試與驗(yàn)證。主要工作包括：
　?。?）詳細(xì)介紹了目前光纖時間傳遞技術(shù)和時間馴服技術(shù)，并比較了各個技術(shù)的性能和優(yōu)缺點(diǎn)，為后續(xù)雙向時間傳遞上馴服系統(tǒng)的設(shè)計奠定了理論基礎(chǔ)。
　　（2）介紹了雙向時間傳遞系統(tǒng)以及馴服系統(tǒng)的整體框架，并詳細(xì)分析了溫度以及硬件設(shè)備時延等因素對時間傳遞系統(tǒng)以及馴服效果的影響。
　　（3）設(shè)計了

3、一套基于雙向時間傳遞系統(tǒng)的馴服保持系統(tǒng)。首先利用卡爾曼算法對測量到的鐘差數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，消除隨機(jī)噪聲的影響。然后通過校頻算法和PID控制算法得到可控銣鐘X72精準(zhǔn)的數(shù)字控制值。另外，由于電路和傳輸鏈路的影響，主端傳送過來的時間信號可能會丟失，本文還介紹了根據(jù)之前的數(shù)據(jù)預(yù)測銣鐘的控制值，使得可控銣鐘與主鐘保持高度同步。
　?。?）在室溫下搭建了雙向時間傳輸系統(tǒng),進(jìn)行了100km的雙向時間傳遞實(shí)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)了雙向時間傳遞系統(tǒng)上的