[发明专利]一种用于分布式干扰的高精度时频同步方法

说明书

本发明公开了一种用于分布式干扰的高精度时频同步方法，用于为机动平台分布式干扰系统提供统一的时间基准和频率基准，平台间采用主从式组网方式，包括一个主节点和多个从节点，各节点采用高稳原子钟作为时钟源。本发明包括：基于高稳原子钟，从节点通过捕获跟踪主节点发射信号，计算从节点和主节点的载波频差，调整从节点时钟频率，与主节点保持频率同步；基于双向时间比对方法，利用窄脉冲信号相关结果峰值的尖锐特性，进行高精度发射信号和接收信号的时间间隔精确获取；根据获得的主节点和从节点的时间同步误差，调整从节点的时钟，实现主节点和从节点时间同步。

技术领域

本发明属于时频同步技术领域，具体为一种用于分布式干扰的高精度时频同步方法。

背景技术

为适应日益复杂的电磁环境，现有干扰设备朝着小型化、分布式、协同化的方向快速发展，以提升设备的机动能力和抗打击能力。时频同步为分布式干扰设备提供统一的时间基准和频率基准，是实现分布式干扰设备高效协同的基础，时频同步精度越高，则分布式干扰设备协同能力越强，例如，时间同步精度达到信号波长的0.1倍时，则可以实现分布式干扰系统的信号级协同。

基于光纤的时间同步精度可以达到ps量级，但是布网繁琐，使用场景受限。对于空中机动平台，必须使用无线时频同步技术。常用的无线时频同步技术包括基于卫星的时间同步技术和基于微波的时间同步技术。基于卫星的时间同步技术包括卫星单向时间比对法、卫星共视法和卫星双向时间比对法。卫星单向时间比对的精度与接收机天线坐标误差、卫星轨道误差、观测站坐标误差等因素有关，精度约为20ns左右；卫星共视法消除了卫星钟的影响以及大部分路径延迟的影响，时间比对精度约为5ns，但是这种方法要求进行比对的双方要接收同一颗导航卫星信号，存在一定的局限性；卫星双向时间比对法因其传播路径具有对称性，传播路径延迟几乎完全可以抵消，提高了时间比对精度，但是设备较为复杂，成本高。基于微波的双向时间比对方法，利用微波通信，在两个终端通过互相发送测距信号进行时间比对，由于双向的传播路径几乎完全相同，可以抵消传播延迟，提高了时间比对精度，同时具备便捷性和灵活性，但是受限于时差测量精度，时间同步精度难以进一步提升。

综上所述，如何提高机动平台间的时频同步精度，实现分布式干扰系统的高效协同，是本技术领域人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于分布式干扰的高精度时频同步方法，以克服无线时频同步精度有限的缺陷，实现提高空中机动平台间的高精度时频同步。

为了实现上述目的，本发明提出了一种用于分布式干扰的高精度时频同步方法，包括以下步骤：

步骤1：主节点发射单载波信号至从节点，从节点对主节点发射的单载波信号进行捕获跟踪，计算从节点和主节点的载波频率差值，调整从节点的时钟频率，使主节点时钟和从节点时钟保持频率同步；

步骤2：主节点和从节点采用双向时间比对方法获得主节点和从节点的时间同步误差；

步骤3：根据获得的主节点和从节点的时间同步误差，调整从节点的时钟，使得主节点和从节点时间同步。

优选地，主节点和从节点采用双向时间比对方法获得主节点和从节点的时间同步误差的具体方法为：

发射信号采用窄脉冲信号，利用窄脉冲信号相关结果峰值的尖锐特性，提取发射信号和接收信号的相关结果的峰值，获取时间间隔。

优选地，主节点和从节点采用双向时间比对方法获得主节点和从节点的时间同步误差的具体方法为：

主节点和从节点分别设置各自的计时器，主节点发射窄脉冲同步信号，并记录下发射时间，将该发射时间作为主节点计时器的开门信号，主节点接收到从节点发射的同步信号后，对其做相关处理，并将产生的相关脉冲作为关门信号，根据开门信号和关门信号的时间差，获得主节点的收发时间差；