[发明专利]星形网络时间频率同步系统及同步方法

权利要求书

1.一种星形网络时间频率同步系统，包括主站、从站以及连接所述主站和从站的多条传输光纤，其特征在于，所述主站包括中心时钟、与所述中心时钟连接的多个波分复用器Ⅰ、与所述波分复用器Ⅰ连接的时间间隔测量模块、与所述时间间隔测量模块连接的主控模块以及与所述主控模块连接的多个延迟线，每个波分复用器Ⅰ连接一个延迟线，每个延迟线连接一条传输光纤，所述波分复用器Ⅰ和所述延迟线的数量与所述传输光纤的数量相同；所述从站包括多个波分复用器Ⅱ和多个用户端，所述波分复用器Ⅱ和所述用户端的数量与所述传输光纤的数量相同，每个波分复用器Ⅱ连接一条传输光纤，每个用户端与一个波分复用器Ⅱ连接。

2.如权利要求1所述的星形网络时间频率同步系统，其特征在于，任意两条传输光纤之间的长度差≤1mm。

3.如权利要求1或2所述的星形网络时间频率同步系统，其特征在于，所述主站还包括用于将电信号转换为光信号的光发送模块Ⅰ和用于将光信号转换为电信号的光接收模块Ⅰ，所述光发送模块Ⅰ连接于所述中心时钟与所述波分复用器Ⅰ之间，所述光接收模块Ⅰ连接于所述波分复用器Ⅰ和时间间隔测量模块之间。

4.如权利要求3所述的星形网络时间频率同步系统，其特征在于，所述从站还包括用于将电信号转换为光信号的光发送模块Ⅱ和用于将光信号转换为电信号的光接收模块Ⅱ，所述光发送模块Ⅱ连接于所述光接收模块Ⅱ与所述波分复用器Ⅱ之间，所述光接收模块Ⅱ连接于所述波分复用器Ⅱ与所述用户端之间。

5.如权利要求1所述的星形网络时间频率同步系统，其特征在于，所述延迟线包括串联连接的压电陶瓷光纤延迟线和温控光纤延迟线。

6.如权利要求1所述的星形网络时间频率同步系统，其特征在于，所述主站还包括频率预处理模块，所述频率预处理模块包括与所述波分复用器Ⅰ连接的混频模块、与所述混频模块连接的滤波器、与所述滤波器连接的过零检测器以及与所述过零检测器连接的计数器。

7.一种星形网络时间频率同步方法，其特征在于，其具体步骤为:

S1、测量传输光纤长度，确保每一信号传输链路中传输光纤长度基本相同，不同信号传输链路的传输光纤之间的长度差≤1mm；

S2、主站同时给多条信号传输链路发送时间/频率信号，使用不同波长的光信号分别传递时间信号和频率信号，其中，不同信号传输链路中相同信号传输使用同样波长的光信号，不同波长光信号经过波分复用器进入延迟线和传输光纤，到达从站后分成两路，一路给用户使用，另一路沿原传输光纤链路返回，到达主站进行时间间隔测量；

S3、根据光信号波长确定光信号在传输光纤中的传输速度；

S4、任选一路信号传输链路作为参考链路，其他任意一路信号传输链路作为待测链路，对参考链路与待测链路的时间信号进行测量，得到两路时间信号的时间间隔t，根据测量得到的时间间隔t和确定的传输速度计算主站到从站单路传输过程中时间信号的时间间隔Δt；

S5、将得到时间信号的时间间隔Δt送入控制模块，转换成电压信号输出，控制延迟线，对传输光纤的传输时延进行初步补偿调整，将时间间隔Δt调整到正弦波频率信号的一个周期之内；

S6、测量正弦波频率信号上升沿过零点时间的时间间隔，对传输光纤的传输时延进行补偿调整，确保每条信号传输链路中的频率信号相位一致。