[发明专利]一种线性光学采样的双阈值拟合方法及时间偏差估计方法

说明书

本发明公开了一种线性光学采样的双阈值拟合方法及时间偏差估计方法。本发明拟合方法为：1)对待拟合LOS信号进行检测；2)当检测到LOS信号电压值高于脉冲检测阈值V_threshold时，记录下当前时刻t_th1；3)当检测到LOS信号电压值高于脉冲达峰判定阈值V_check时，记录下当前时刻t_check；当再次检测到LOS信号电压值低于V_threshold时，记录当前时刻t_th2；4)如果满足t_check＜t_th2，则(t_th1,t_th2)区间对应一个完整的LOS脉冲信号；如果不满足t_check＜t_th2，则继续检测，直到LOS信号电压值再次低于V_threshold时，记录当前时刻t_th3，此时(t_th1,t_th3)区间对应一个完整的LOS脉冲信号；5)根据完整的LOS脉冲信号对应的时间区间拟合得到LOS信号峰值对应的中心时刻t。

技术领域

本发明涉及信息科学通信中高精度时间测量领域，尤其涉及一种线性光学采样的双阈值拟合方法及时间偏差估计方法。

背景技术

时间是极为重要的基本物理量，它不仅在日常生产生活中有着重要的应用，更在军事、前沿研究等领域扮演着重要角色。得益于高精度原子钟、光钟的飞速发展，时间信号已经成为了目前测量精度最高的物理量之一，被广泛用作参考物理量。

其中，时间信号的高精度测量主要指的是高精度时间偏差测量。目前比较成熟的方案有双混频时间偏差测量方案，其基本的思想是通过引入第三个公共频率源，并与两台待测频率源存在一个微小的频率差，来实现两台待测频率源微小时间差的放大。放大后的时间差容易被一般的时间探测器探测得到，之后再除以放大倍数，即可得到高精度的两台待测频率源的时间偏差。

近年来，研究人员又提出了线性光学采样的方案(也称作双光梳技术)来实现高精度的时间偏差测量。其基本思想也是通过引入第三台光梳，其频率与待测光梳的频率f_r相差一个小量Δf_r，来实现两台待测光梳脉冲信号时间间隔的放大。对于得到的第三台光梳分别与两台待测光梳进行线性光学采样所得到的线性光学采样信号(LOS信号)，需要对其进行拟合，以找出中心时刻，从而精确地计算出放大后的时间间隔，然后除以放大倍数，即f_r/Δf_r，从而得到精确的两台待测光梳的时间偏差。

另一方面，由于实际的应用场景是测量出时间偏差后，实时地进行两台待测光梳的同步，因此对于采集得到的LOS信号这一脉冲序列，需要不断地进行高精度的拟合操作，由于其中的脉冲脉宽远小于脉冲周期，因此对于整个周期进行拟合会极大地浪费资源、降低速度。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提出一种线性光学采样的双阈值拟合方法及时间偏差估计方法。本发明提出了双阈值探测的方法对LOS脉冲信号进行拟合，来实现对于拟合区间的合理精准选取。

本发明的技术方案为：

一种线性光学采样的双阈值拟合方法，其步骤包括：

1)对于待拟合的LOS信号进行检测；其中，参考光梳的频率与待测光梳的频率f_r相差设定量Δf_r；将参考光梳与待测光梳进行线性光学采样得到所述LOS信号；

2)当检测到LOS信号电压值高于脉冲检测阈值V_threshold时，记录下当前时刻t_th1作为LOS信号的开始；