[发明专利]一种基于光纤的时间和频率同时传递系统以及方法

权利要求书

1.一种基于光纤的时间和频率同时传递系统，其特征在于，包括发射端、光纤链路和接收端，其中：

所述发射端，用于持续产生频率信号并将频率信号对应的光信号发送至所述光纤链路；利用所述接收端返回的频率信号与参考频率信号以及所传递的频率信号进行相位比较，测量光纤链路噪声并对其进行补偿；同时利用被补偿后的频率信号与所述参考频率信号进行相位比较获得自由光纤链路噪声；利用所述自由光纤链路噪声对时间信号的传输噪声进行预补偿，并将预补偿后的时间信号所对应的光信号同步发送至所述光纤链路；

所述光纤链路，用于利用光纤波分复用方式在所述发射端和所述接收端之间进行光信号传输；

所述接收端，用于将接收到的频率信号进行频率变换，将变频后的频率信号利用所述光纤链路返回所述发射端，同时输出所述变频后的频率信号；以及输出接收到的时间信号。

2.根据权利要求1所述的基于光纤的时间和频率同时传递系统，其特征在于，所述发射端，包括频率发射模块；所述频率发射模块包括：

压控振荡器、第一电光调制单元、第一光环形器、第一光电探测单元、相位比较器、环路滤波器和鉴相器；

其中，所述压控振荡器的一个输出端分别连接所述第一电光调制单元的输入端和所述鉴相器的一个输入端；所述压控振荡器的另一个输出端连接所述相位比较器的第一输入端；所述第一电光调制单元的输出端连接所述第一光环形器的第一端；所述第一光环形器的第二端连接所述光纤链路的输入端；所述第一光环形器的第三端连接所述第一光电探测单元的输入端；所述第一光电探测单元的输出端连接所述相位比较器的第二输入端；所述相位比较器的第三输入端接收所述参考频率信号；所述相位比较器的输出端连接所述环路滤波器的输入端；所述环路滤波器的输出端连接所述压控振荡器的输入端；所述鉴相器的另一个输入端接收所述参考频率信号，所述鉴相器的输出端输出所述自由光纤链路噪声。

3.根据权利要求2所述的基于光纤的时间和频率同时传递系统，其特征在于，所述发射端，还包括时间发射模块；所述时间发射模块包括：

延迟控制器和第二电光调制单元；

其中，所述延迟控制器的两个输入端分别接收所述时间信号和所述自由光纤链路噪声；所述延迟控制器的输出端连接所述第二电光调制单元的输入端；所述第二电光调制单元的输出端连接所述光纤链路的输入端。

4.根据权利要求2所述的基于光纤的时间和频率同时传递系统，其特征在于，所述接收端，包括频率接收模块；所述频率接收模块包括：

第二光环形器、第三电光调制单元、频率变换单元和第二光电探测单元；

其中，所述第二光环形器的第一端连接所述第三电光调制单元的输出端；所述第二光环形器的第二端连接所述光纤链路的输出端；所述第二光环形器的第三端连接所述第二光电探测单元的输入端；所述第二光电探测单元的输出端连接所述频率变换单元的输入端；所述频率变换单元的一个输出端连接所述第三电光调制单元的输入端；所述频率变换单元的另一个输出端输出所述变频后的频率信号。

5.根据权利要求4所述的基于光纤的时间和频率同时传递系统，其特征在于，所述接收端，还包括时间接收模块；所述时间接收模块包括：

第三光电探测单元；

其中，所述第三光电探测单元的输入端连接所述光纤链路的输出端；所述第三光电探测单元的输出端输出时间信号。

6.根据权利要求1所述的基于光纤的时间和频率同时传递系统，其特征在于，所述发射端利用所述自由光纤链路噪声对时间信号的传输噪声进行预补偿的过程，包括：

利用获得的自由光纤链路噪声计算补偿量；

利用所述补偿量对时间信号的传输噪声进行预补偿；

其中，所述补偿量的计算公式包括：

Δt_i＝-(τ_i-τ_i-1)

其中，Δt_i表示t_i时刻的补偿量；τ_i表示t_i时刻的自由光纤链路噪声。