基於光纖的高精度時頻傳輸技術研究

《基於光纖的高精度時頻傳輸技術研究》是依託北京郵電大學，由尹飛飛擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：基於光纖的高精度時頻傳輸技術研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：尹飛飛
• 依託單位：北京郵電大學

項目摘要

在未來高精度航天測控中，面臨著時間高精度同步和基準頻率高精度傳遞的重大挑戰。研究基於光纖的高精度時間、頻率傳遞理論與技術，具有重要的科學價值和套用前景。本項目立足學科領域前沿和國家戰略發展需要，重點研究：（1）授時精度和守時精度統一協調機制：解決目前授時精度遠遠低於守時精度的矛盾，把時間傳輸和頻率傳輸統一協調，探索實現高穩定度時頻傳輸的機制及控制機制。（2）大動態範圍、高精度補償機制：探索實現大動態補償範圍的機制，在實現超大距離傳輸的同時，實現高精度的時間、頻率傳遞，解決補償範圍與補償精度的矛盾。通過以上創新性研究工作，擬在長距離、高穩定度時頻微波光子信號在光纖中傳輸模型、時頻同時傳輸復用機制與反饋控制機制等方面實現重要突破，並在北京航天飛行控制中心國內首套基於光纖的CEI平台上進行測試驗證實驗,實現對在軌太空飛行器的高精度實時測控，為推動高精度航天測控系統的建設與發展奠定堅實基礎。

結題摘要

本項目立足學科領域前沿和國家戰略發展需要，重點研究了基於光纖的大範圍超高精度時間、頻率傳輸的核心機理、技術途徑與實現方法。套用於航天測控的高精度時頻傳輸系統需要解決下面三個問題：（1）基於光纖的長距離穩相傳輸；（2）參考頻率、時間信息、以及寬頻射頻信號同時傳遞；（3）由中心站向多個基站進行時頻信息的分布。 針對地，項目（1）提出了一種基於可調色散延時的鏈路時延抖動補償方法，可以獲得大範圍和光纖傳輸距離成正比的動態補償範圍、高精度的補償能力；（2）基於上述穩相傳輸技術，進而提出了一種寬頻、多載波同時穩相傳輸的方法，可以通過單個參考頻率將整個光纖鏈路的延時穩定下來，從而保證同時傳輸的其它信息（包括本振、時間信號、及其其它任意射頻信號）的穩相傳輸，並使得這些信息共享參考頻率的高穩相精度；（3）基於上述寬頻同時穩相傳輸的技術，提出了一種環網結果時頻信息分發技術，可以避免傳統而複雜的點對點分配技術。 項目既在實驗室環境內實現了關鍵技術和指標驗證，同時也搭建了集成、小型化、軟硬體結合的原理樣機。該樣機在航天城飛行控制中心的相關平台上進行了長時間驗證。基於以上成果，在項目執行期間累計發表8篇SCI收錄的期刊論文，累計發表5篇國際會議論文，申請國家發明專利3項。