[发明专利]时刻信号精确表征和传递方法

说明书

本发明提供一种时刻信号精确表征和传递方法，包括：使用正弦波信号和秒脉冲信号作为时刻信号标记，所述秒脉冲信号作为时刻粗标记使用，所述正弦波信号相位作为时刻精细标记使用，所述正弦波信号相位和秒脉冲信号保持固定对齐关系，所述时刻粗标记为具有精确到几十皮秒的时刻信号标记，所述时刻精细标记为具有精确到亚皮秒的时刻信号标记。上述方法使秒脉冲信号与正弦波信号的相位关联起来，分别作为时刻粗标记和时刻精细标记，提高时刻传递和时延校准精度。

技术领域

本发明涉及时间频率传递同步技术领域，更为具体地，涉及一种时刻信号精确表征和传递方法。

背景技术

现有技术进行时间频率传递同步时，秒脉冲信号与正弦波信号通常是互相独立的，二者之间没有紧密关联。

通常用秒脉冲信号的上升沿来表示每秒的准确时刻，现有技术没有明确提出使用正弦波的相位来表示时刻信号的精细部分。由于脉冲信号的上升沿有一定(近1ns)宽度，并且脉冲信号容易失真、畸变，影响了秒脉冲传递使用的准确度和短期稳定度，使得仅使用秒脉冲信号表征的时刻信号准确度和短期稳定度优于20ps已相当困难。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种提高时间传递同步和时延校准精度的时刻信号精确表征和传递方法。

为了实现上述目的，本发明所述时刻信号精确表征和传递方法包括：使用正弦波信号和秒脉冲信号作为时刻信号标记，所述秒脉冲信号作为时刻粗标记使用，所述正弦波信号相位作为时刻精细标记使用，所述正弦波信号相位和秒脉冲信号保持固定对齐关系，所述时刻粗标记为具有精确到几十皮秒的时刻信号标记，所述时刻精细标记为具有精确到亚皮秒的时刻信号标记。

优选地，所述固定对齐关系为所述正弦波信号的过零点与所述秒脉冲信号的上升沿对齐，所述正弦波信号的频率为整数。

优选地，所述使用正弦波信号和秒脉冲信号作为时刻信号标记的方法包括：

标准正弦波信号输入本地端，经过相位调整后向远地端发送，远地端将接收到的正弦波信号发送回本地端，本地端测量出本地端发送的相位调整后的正弦波信号与收到正弦波信号的相位差，扣除远地端和本地端的接收和发送固定时延后，计算出链路单程时延，调整本地端正弦波信号的相位，实现远地端与本地端输入正弦波相位一致；

标准秒脉冲信号输入本地端，经过时延调整后向远地端发送，远地端接收到秒脉冲信号后向本地端回送秒脉冲信号，本地端收到远地端发回的秒脉冲信号后，测量出秒脉冲信号发送到接收的时延，扣除远地端和本地端的发送和接收的固定时延后，得出链路中信号单次传输时延，调整本地端的发送秒脉冲信号时延，实现远地端接收的秒脉冲与本地端标准秒脉冲初步同步，输入本地端的所述标准秒脉冲信号的上升沿与标准正弦波信号的过零点对齐；

在实现远地端与本地端正弦波相位一致及秒脉冲初步同步的基础上，远地端接收的秒脉冲信号作为初步同步信号，利用远地端接收的正弦波信号的过零点作为秒脉冲信号的上升沿，生成多个秒脉冲信号，筛选出与初步同步信号最接近的秒脉冲信号，作为远地端的标准秒脉冲信号，实现远地端与本地端的时刻同步。

优选地，所述正弦波信号的频率在100kHz-10GHz范围内。

本发明所述所述时刻信号精确表征和传递方法使秒脉冲信号与正弦波信号的相位关联起来(将正弦波信号一个过零点位置与秒脉冲信号上升沿位置对齐)，正弦波相位就可作为时刻的精细标记，秒脉冲信号上升沿作为时刻的粗标记。正弦波传输时信号不容易畸变，测量仪器容易做到优于0.02ps的测量分辨率和优于0.1ps稳定性，远高于秒脉冲信号十几ps的测量分辨率。

附图说明

图1是本发明所述时刻信号精确表征和传递方法的示意图。

具体实施方式