[0061]綜上所述，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領域普通技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作各種更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當視權利要求書界定的范圍為準。
【主權項】
1.一種基于雙向擴頻測距的光纖時間頻率傳遞系統(tǒng)，其特征在于:包括傳遞前端節(jié)點和接收終端節(jié)點以及連接在傳遞前端節(jié)點和接收終端節(jié)點之間的一條光纖傳遞鏈路;所述傳遞前端節(jié)點和接收終端節(jié)點的組成結構相同均分別包括一個雙向時間比對模塊、一個擴頻發(fā)射模塊、一個擴頻碼生成模塊、一個擴頻接收模塊、兩個模擬電光轉換器、兩個模擬光電轉換器、一個波分復用器、一個頻率恢復模塊和一個時間生成與同步模塊； 在傳遞前端節(jié)點中，擴頻碼生成模塊接收本地時間基準IPPSA和本地頻率基準f。，擴頻碼生成模塊的輸出端分別與擴頻發(fā)射模塊和擴頻接收模塊連接，擴頻接收模塊的輸入端連接擴頻碼生成模塊和1#光電轉換器，雙向時間比對模塊的輸入端與擴頻接收模塊連接，所述雙向時間比對模塊有兩個輸出端，其中一個輸出端與擴頻發(fā)射模塊連接，另一個輸出端與頻率恢復模塊連接，擴頻發(fā)射模塊的輸入端與雙向時間對比模塊和擴頻碼生成模塊連接，擴頻發(fā)射模塊的輸出端與1#模擬電光轉換器連接，波分復用器與1#模擬電光轉換器、2#模擬電光轉換器、I#光電轉換器和2#光電轉換器連接，頻率恢復模塊的輸入端連接雙向時間比對模塊和2#光電轉換器，頻率恢復模塊的輸出端連接時間生成與同步模塊； 在接收終端節(jié)點中，擴頻碼生成模塊接收本地時間基準IPPSB和本地頻率基準fg，擴頻碼生成模塊的輸出端分別與擴頻發(fā)射模塊和擴頻接收模塊連接，擴頻接收模塊的輸入端連接擴頻碼生成模塊和1#光電轉換器，雙向時間比對模塊的輸入端與擴頻接收模塊連接，所述雙向時間比對模塊有兩個輸出端，其中一個輸出端與擴頻發(fā)射模塊連接，另一個輸出端與頻率恢復模塊連接，擴頻發(fā)射模塊的輸入端與雙向時間對比模塊和擴頻碼生成模塊連接，擴頻發(fā)射模塊的輸出端與1#模擬電光轉換器連接，波分復用器與1#模擬電光轉換器、2#模擬電光轉換器、I#光電轉換器和2#光電轉換器連接，頻率恢復模塊的輸入端連接雙向時間比對模塊和2#光電轉換器，頻率恢復模塊的輸出端連接時間生成與同步模塊； 一個模擬電光轉換器和一個模擬光電轉換器為一對收發(fā)光模塊，傳遞前端節(jié)點中的兩個模擬電光轉換器和兩個模擬光電轉換器組成兩對收發(fā)光模塊，在接收終端節(jié)點中的兩個模擬電光轉換器和兩個模擬光電轉換器組成兩對收發(fā)光模塊，傳遞前端節(jié)點中的一對收發(fā)光模塊和接收終端節(jié)點中的一對收發(fā)光模塊用于雙向傳遞頻率基準信號，傳遞前端節(jié)點中的另一對收發(fā)光模塊和接收終端節(jié)點中的另一對收發(fā)光模塊用于雙向比對傳遞時間基準信號;傳遞前端節(jié)點和接收終端節(jié)點中的波分復用器之間連接有一條光纖傳遞鏈路，傳遞前端節(jié)點和接收終端節(jié)點中的波分復用器均為四波分復用器，用于將上述四對收發(fā)光模塊中的雙向比對傳遞時間基準信號及頻率基準復用在一根光纖中，實現(xiàn)傳遞前端節(jié)點與接收終端節(jié)點之間時間基準、頻率基準的全雙工信號傳遞。2.根據(jù)權利要求1所述的基于雙向擴頻測距的光纖時間頻率傳遞系統(tǒng)，其特征在于:在傳遞前端節(jié)點中，擴頻碼生成模塊130根據(jù)本地時間基準IPPSA的相位控制發(fā)射的擴頻碼信號初相，然后利用本地頻率基準f?？刂茢U頻碼的速率，并將該擴頻碼輸出至擴頻發(fā)射模塊120及擴頻接收模塊140; 1#光電轉換器161將從光纖傳遞鏈路接收的來自接收終端節(jié)點的光信號轉換成模擬中頻調制電信號后輸出給擴頻接收模塊140，擴頻接收模塊140將該模擬中頻調制電信號進行解調解擴，并把解調出來的擴頻碼和本地擴頻碼生成模塊130輸出的擴頻碼進行擴頻偽碼相關運算，得到本地時間基準IPPSA與光纖傳遞前時間基準IPPSB的擴頻偽碼測量時間比對值^，并將該值1與接收數(shù)據(jù)中恢復的接收終端節(jié)點擴頻偽碼測量時間比對值Tb送至雙向時間比對模塊110 ;雙向時間比對模塊110利用接收擴頻接收模塊140傳遞過來的Ta、Tb，求得接收終端節(jié)點與傳遞前端節(jié)點的時差Tab為:Tab=(Ta+Tb)/2，雙向時間比對模塊110將其測量出的時差Tab輸出給頻率恢復模塊180;同時雙向時間比對模塊110將包含Ta、Tb、Tab的通信數(shù)據(jù)輸出給擴頻發(fā)射模塊120;擴頻發(fā)射模塊120接收來自雙向時間對比模塊110輸出的通信數(shù)據(jù)與擴頻碼生成模塊130輸出的擴頻碼進行異或相加生成擴頻組合碼，再通過BPSK調制方法將擴頻組合碼調制在本地載波f。上，最終通過1#模擬電光轉換器151將中頻調制信號轉換為光信號后，通過波分復用器170以及光纖傳遞鏈路播發(fā)給接收終端節(jié)點；頻率恢復模塊180用于恢復接收終端節(jié)點的頻率基準，2#光電轉換器162將從光纖傳遞鏈路接收的來自接收終端節(jié)點的光信號轉換成模擬中頻電信號后輸出fg—η給頻率恢復模塊，頻率恢復模塊180接收雙向時間比對模塊110傳遞的時差Tab，并利用該時差Tab對恢復后生成的頻率基準fg—η進行相位、頻差補償，得到與光纖鏈路傳遞前頻率基準fg相當指標的頻率基準信號fg l;時間生成與同步模塊190用于恢復傳遞前端節(jié)點的時間基準1PPSB_1，時間生成與同步模塊190利用頻率恢復模塊180產生的頻率基準生成本地時間基準1PPSB_1，并通過雙向時間比對模塊110測量出的時差Tab對生成的時間基準1PPSB_1進行時差調整。3.根據(jù)權利要求1所述的基于雙向擴頻測距的光纖時間頻率傳遞系統(tǒng)，其特征在于:在接收終端節(jié)點中，擴頻碼生成模塊230根據(jù)本地時間基準IPPSB的相位控制發(fā)射的擴頻碼信號初相，然后利用本地頻率基準fg控制擴頻碼的速率，并將該擴頻碼輸出至擴頻發(fā)射模塊220及擴頻接收模塊240; 1#光電轉換器261將從光纖傳遞鏈路接收的來自傳遞前端節(jié)點的光信號轉換成模擬中頻調制電信號后輸出給擴頻接收模塊240，擴頻接收模塊240將該模擬中頻調制電信號進行解調解擴，并把解調出來的擴頻碼和本地擴頻碼生成模塊230輸出的擴頻碼進行擴頻偽碼相關運算，得到本地時間基準IPPSB與光纖傳遞前時間基準IPPSA的擴頻偽碼測量時間比對值Tb，并將該值Tb與接收數(shù)據(jù)中恢復的傳遞前端節(jié)點擴頻偽碼測量時間比對值Ta送至雙向時間比對模塊210 ;雙向時間比對模塊210利用接收擴頻接收模塊240傳遞過來的Ta、Tb，求得傳遞前端節(jié)點與接收終端節(jié)點的時差TbaS: Tba = (Ta+Tb) /2，雙向時間比對模塊210將其測量出的時差Tb4俞出給頻率恢復模塊280;同時雙向時間比對模塊210將包含Ta、Tb、Tba的通信數(shù)據(jù)輸出給擴頻發(fā)射模塊220;擴頻發(fā)射模塊220接收來自雙向時間對比模塊210輸出的通信數(shù)據(jù)以及擴頻碼生成模塊230輸出的擴頻碼，擴頻發(fā)射模塊220將包含Ta、Tb、Tbj^通信數(shù)據(jù)與擴頻碼生成模塊130輸出的擴頻碼進行異或相加生成擴頻組合碼，再通過BPSK調制方法將擴頻組合碼調制在本地載波4上，最終通過1#模擬電光轉換器251將中頻調制信號轉換為光信號后，通過波分復用器170以及光纖傳遞鏈路播發(fā)給傳遞前端節(jié)點，頻率恢復模塊280用于恢復傳遞前端節(jié)點的頻率基準，2#光電轉換器262將從光纖傳遞鏈路接收的來自傳遞前端節(jié)點的光信號轉換成模擬中頻電信號后輸出f。—η給頻率恢復模塊，頻率恢復模塊280接收雙向時間比對模塊210測量出的時差Tba，并利用時差Tba對恢復后生成的頻率基準f?！沁M行相位、頻差補償，得到與光纖鏈路傳遞前頻率基準f。相當指標的頻率基準信號f?！?時間生成與同步模塊290用于恢復接收終端節(jié)點的時間基準1PPSA_1，時間生成與同步模塊290利用頻率恢復模塊280產生的頻率基準生成本地時間基準1PPSA_I，并通過雙向時間比對模塊210測量出的時差Tab對生成的時間基準1PPSA_1進行時差調整。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于雙向擴頻測距的光纖時間頻率傳遞方法、裝置及系統(tǒng)，解決大型地面站光纖拉遠系統(tǒng)中時間頻率信號傳遞及同步的問題。系統(tǒng)包括傳遞前端節(jié)點和接收終端節(jié)點以及連接在傳遞前端節(jié)點和接收終端節(jié)點之間的一條光纖傳遞鏈路；所述傳遞前端節(jié)點和接收終端節(jié)點的組成結構相同均分別包括一個雙向時間比對模塊、一個擴頻發(fā)射模塊、一個擴頻碼生成模塊、一個擴頻接收模塊、兩個模擬電光轉換器、兩個模擬光電轉換器、一個波分復用器、一個頻率恢復模塊和一個時間生成與同步模塊。本發(fā)明采用了光纖有線傳遞及擴頻偽碼測量技術，且光纖傳遞信號時的載噪比很高，在提高測距精度的同時避免了額外的比對數(shù)據(jù)傳遞鏈路。
【IPC分類】H04J3/06
【公開號】CN105634643
【申請?zhí)枴緾N201610054734
【發(fā)明人】龔航, 朱祥維, 馬成, 李垣陵, 牟衛(wèi)華, 都倩倩, 陳晨, 劉婷, 薛毅聰
【申請人】中國人民解放軍國防科學技術大學
【公開日】2016年6月1日
【申請日】2016年1月27日