一种基于双向扩频测距的光纤时间频率传递方法、装置及系统

摘要

本发明提供一种基于双向扩频测距的光纤时间频率传递方法、装置及系统，解决大型地面站光纤拉远系统中时间频率信号传递及同步的问题。系统包括传递前端节点和接收终端节点以及连接在传递前端节点和接收终端节点之间的一条光纤传递链路；所述传递前端节点和接收终端节点的组成结构相同均分别包括一个双向时间比对模块、一个扩频发射模块、一个扩频码生成模块、一个扩频接收模块、两个模拟电光转换器、两个模拟光电转换器、一个波分复用器、一个频率恢复模块和一个时间生成与同步模块。本发明采用了光纤有线传递及扩频伪码测量技术，且光纤传递信号时的载噪比很高，在提高测距精度的同时避免了额外的比对数据传递链路。

主权项

一种基于双向扩频测距的光纤时间频率传递系统，其特征在于：包括传递前端节点和接收终端节点以及连接在传递前端节点和接收终端节点之间的一条光纤传递链路；所述传递前端节点和接收终端节点的组成结构相同均分别包括一个双向时间比对模块、一个扩频发射模块、一个扩频码生成模块、一个扩频接收模块、两个模拟电光转换器、两个模拟光电转换器、一个波分复用器、一个频率恢复模块和一个时间生成与同步模块；在传递前端节点中，扩频码生成模块接收本地时间基准1PPSA和本地频率基准f_c，扩频码生成模块的输出端分别与扩频发射模块和扩频接收模块连接，扩频接收模块的输入端连接扩频码生成模块和1#光电转换器，双向时间比对模块的输入端与扩频接收模块连接，所述双向时间比对模块有两个输出端，其中一个输出端与扩频发射模块连接，另一个输出端与频率恢复模块连接，扩频发射模块的输入端与双向时间对比模块和扩频码生成模块连接，扩频发射模块的输出端与1#模拟电光转换器连接，波分复用器与1#模拟电光转换器、2#模拟电光转换器、1#光电转换器和2#光电转换器连接，频率恢复模块的输入端连接双向时间比对模块和2#光电转换器，频率恢复模块的输出端连接时间生成与同步模块；在接收终端节点中，扩频码生成模块接收本地时间基准1PPSB和本地频率基准f_g，扩频码生成模块的输出端分别与扩频发射模块和扩频接收模块连接，扩频接收模块的输入端连接扩频码生成模块和1#光电转换器，双向时间比对模块的输入端与扩频接收模块连接，所述双向时间比对模块有两个输出端，其中一个输出端与扩频发射模块连接，另一个输出端与频率恢复模块连接，扩频发射模块的输入端与双向时间对比模块和扩频码生成模块连接，扩频发射模块的输出端与1#模拟电光转换器连接，波分复用器与1#模拟电光转换器、2#模拟电光转换器、1#光电转换器和2#光电转换器连接，频率恢复模块的输入端连接双向时间比对模块和2#光电转换器，频率恢复模块的输出端连接时间生成与同步模块；一个模拟电光转换器和一个模拟光电转换器为一对收发光模块，传递前端节点中的两个模拟电光转换器和两个模拟光电转换器组成两对收发光模块，在接收终端节点中的两个模拟电光转换器和两个模拟光电转换器组成两对收发光模块，传递前端节点中的一对收发光模块和接收终端节点中的一对收发光模块用于双向传递频率基准信号，传递前端节点中的另一对收发光模块和接收终端节点中的另一对收发光模块用于双向比对传递时间基准信号；传递前端节点和接收终端节点中的波分复用器之间连接有一条光纤传递链路，传递前端节点和接收终端节点中的波分复用器均为四波分复用器，用于将上述四对收发光模块中的双向比对传递时间基准信号及频率基准复用在一根光纤中，实现传递前端节点与接收终端节点之间时间基准、频率基准的全双工信号传递。