高精度双向时间比对同步技术原理与应用

在当前越来越多需要统一时间的多站系统中,时间同步是一个关健的问题.在详细介绍了双向时间比对同步原理的基础上,提出了双向时间比对同步的具体实现方案,并给出了实际工程应用中射频和中频试验的授时精度曲线,授时精度标准差小于3 ns,确认了本方案和算法的高精度性能.本方案已在实际系统中成功应用,值得进一步推广.     

远距离高精度光纤双向时间比对方法研究

针对光纤传输链路因受光信号衰减、温度变化和振动等因素引起的光学相位起伏,影响时间比对精度的问题,研究了基于双向伪码测距原理的光纤双向时间比对方法,并搭建模型系统进行了实验验证。结果表明,通过单光纤双向双波长的传输方案,在65 km光纤链路上,抵消了往返链路传输时延的不对称性,使时间比对精度可达108 ps。温度变化引起光纤折射率变化是导致时延波动的主要因素,对温度变化与光纤时延的关系进行了分析和仿真,通过温度试验验证了光纤时延随温度变化的温度漂移系数与理论值相符。     

高精度时间间隔测量在时间比对和频率校准中的应用

高精度时间间隔测量,目前已经广泛应用于科学和工程领域。文章对高精度时间间隔测量方法进行了介绍,针对时间比对和频率校准方面的应用,分析了其对时间间隔测量的需求情况。并对时间比对和频率校准的实例进行了讨论和说明。     

岸船卫星双向时间比对及其误差分析

详细介绍了岸船卫星双向时间比对原理,从原理得出,影响卫星双向时间比对精度的因素主要有2项:TA和TB的测量精度和双向比对链当中的不一致性。分析各误差源对岸船时间比对精度的影响,表明主要误差源为两站设备时延,它是由岸船通信系统时钟和时统时钟不同源引起的采样误差,误差最大达到0.104 ms;而测量误差和由于卫星和地面站运动引起的误差较小,一般不超过ns级。     

一种光纤双向时间比对时间码的设计与验证

提出了一种适用于通过光纤链路实现高精度双向时间比对的时间编码方案.在保留IRIG-B(DC)码型格式的基础上,通过压缩码元宽度实现时间编码信号在光纤链路中的高精度传输.给出了基于FPGA的时间编解码实现方案,在1m电缆和室内50km光纤传输链路上进行了双向时间比对的实验.实验结果表明,该方案可稳定精确地实现时间传递,1m电缆的传输精度优于33ps,50km光纤传输精度优于55ps.     

基于BDS的卫星双向时间比对性能评估试验

文章介绍了基于BDS的卫星双向时间比对的基本原理,描述了BDS卫星双向时间比对系统概况,设计了双星条件下的卫星双向时间比对性能评估试验方案,开展了有关试验,结果表明基于两个GEO的卫星双向时间比对链路高度一致。该试验对于卫星双向时间比对系统性能测试评估具有一定的借鉴意义。     

基于伪码测距的光纤双向时间比对技术

针对分布式雷达组网等对高精度时间同步的需求,在基于伪码测距的卫星双向时间比对系统基础上,利用光纤双向传输链路替代无线射频传输链路,开展基于伪码测距的光纤双向时间比对技术验证试验,采用单纤双向双波长的光信号传输体制实现了高精度光纤双向时间比对.试验结果表明,在105 km光纤链路上,光纤链路受环境变化引起的时延波动几乎被...     

对流层散射双向时间比对中对流层斜延迟实时估计

对流层斜延迟是对流层散射双向时间比对中一个重要误差源,该文提出一种对流层散射双向时间比对中对流层斜延迟实时估计方法。通过GPT2w模型计算测站气象数据,克服对流层斜延迟估计中对实时气象数据的依赖。针对Hopfield模型中固定的对流层散射顶层高,利用几何方法计算动态对流层散射顶层高,以解决对流层散射双向比对的实际应用问题。选取日本地区3个测站,两两进行比对,在验证Hopfield模型精度后,计算3组比对站在不同入射角和不同时间的对流层斜延迟。计算结果表明,对流层散射双向时间比对中对流层斜延迟呈现出随比对距离增大而增大,随入射角增大而减小的特性,并且四季变化特性也比较明显。3个比对站的对流层散射斜延迟10~35 m之间,经比对抵消90%后的时间延迟为3.5~11.8 ns。     

硅单光子探测器研制及其在高精度星地时间比对中应用（特邀）

高精密时频比对是实现全社会信息化系统高精度的时空一致性和时频稳定性的关键技术,为国民经济发展的关键领域提供统一的时间保障。硅单光子探测器凭借其高探测效率、低噪声、低时间抖动、易于集成等优势,成为高精度星地时间比对系统中的关键核心芯片。文中分析了硅单光子探测器探测效率、暗计数和时间抖动之间的相互制约关系,在深入分析硅单光子探测器的最新研究进展的基础上,有效地攻克了探测效率和时间抖动之间的相互制约矛盾,研制出光敏面直径为200 μm、室温下探测效率达50%、时间抖动仅为46 ps的硅单光子探测器芯片,最后简单介绍了该芯片在星地时间比对中的应用效果。     

TCM-2通用时间比对模块及其应用

美国PrecisionSync公司研发的通用高精度时间比对模块能使用户方便地开发高精度同步系统 ,成本低 ,性能高。因此已在多种时间、频率同步系统中得到了应用 (如GPS、光纤、无线和时间双向传递同步系统等 )。文章详细介绍了TCM -2的内部结构、工作原理和性能指标 ,并给出了该模块在高精度通用计数器、CDMA基站时钟以及光纤CDMA同步时钟方面的应用电路     

无线电时间比对中的时标偏差影响分析

结合星地无线电双向时间比对基本原理及模型,从机理和特性上分析了时标偏差对星地双向时间比对精度的影响,并利用实测的GEO、IGSO和MEO卫星星地双向时间比对测距值,计算比较了时标偏差对三类卫星的星地双向时间比对结果影响量级。结果表明:时标偏差影响主要体现在伪距变率项和伪距径向加速度项,当时标偏差不大于1 s时,伪距径向加速度项引起的影响可以忽略,1 s时标偏差导致的星地钟差偏差等于伪距变率的1/2;对于不同类型卫星而言,时标偏差对星地双向时间比对结果的影响不同,卫星运动速度越快,时标偏差导致的星地双向时间比对精度降低程度越大。     

空间和水下武器系统用电子线缆

本文较详细地介绍了电子线缆在导弹，战斗机，潜艇，扫雷艇等空间和水下武器系统中的应用。     

基于固定时隙TDM信道时间比对方法研究

岸船对时是指通过一定的技术手段保证远端异地测量船站的时间标准统一到整个测控网的时间标准中,对时的主要技术手段有GPS、短波和卫星双向对时等。分析了目前各种时间比对方法的优点和不足,在此基础上对固定时隙TDM卫星通信信道时间比对误差进行了详细分析,提出了消除主要误差的方法,根据误差修正方法设计试验样机,通过实际信道的精度测试验证了误差修正方法的可行性。     

利用共视比对解决雷达网时间同步的方法

分析地面雷达网的特点和关键技术,引出对时间同步系统的需求.分析地面雷达网时间同步的特点和要求,提出一种利用共视比对方法进行远距离时间同步的方法.根据测试数据的分析,验证该方法的有效性和可行性,及其未来的发展趋势和应用前景.     

GNSS时间比对设备设计与实现

针对高精度低成本远距离时间比对的需求,设计了基于卫星共视原理的时间比对设备,改进了传统使用时间间隔测量钟差的方法,以外部10 MHz,1 pps为观测数据测量基准,开展了伪码精度、时延稳定性、超短基线、300 km基线试验验证工作。试验结果表明,基于GPS/BDS导航系统在300 km基线条件下能够实现优于1 ns的时间比对不确定度(A类),能够提供远距离的时间比对服务。     

全新卫星双向时间比对调制解调器设计

卫星双向时间频率传递是目前被广泛应用的远距离高精度时间频率量值传递方法,其核心组成设备是双向时间比对调制解调器.文章介绍了由北京无线电计量测试研究所研制的卫星双向时间比对调制解调器,该设备采用直接序列扩频(DSSS)和二进制相移键控(BPSK)方式完成时间信号的调制,采用快速傅里叶变换(FFT)算法实现对信号的快速搜索和捕获;利用二阶锁频辅助三阶锁相环路达到动态性能和跟踪精度的平衡;采用二阶延迟锁定环(DLL)来实现对码相位的精密跟踪和测量.采用两个1.2m口径天线的双向比对地球站进行短基线卫星双向时间比对试验,试验结果表明当系统工作在2.5MChip/s码速率时,该调制解调器的时间比对精度(标准偏差(1σ))能够达到0.13ns.     

相位中心偏差对无线电时间比对的影响分析

针对卫星发射天线相位中心、卫星接收天线相位中心与卫星质心三者不重合问题,推导了基于卫星姿态的卫星天线相位中心改正计算模型,利用实测数据分析了该改正项对GEO、IGSO和MEO这3类卫星星地无线电双向时间比对结果的影响。结果表明,在纳秒量级的无线电时间比对中,该误差项不需要特别考虑;在高于纳秒量级的无线电时间比对中,必须严格计算卫星发射与接收天线相位中心相对于卫星质心的改正项。     

水下传感器网络时间同步技术综述

 时间同步是传感器节点协同工作的基础.水下传感器网络由于采用水声通信方式,具有不同于陆地无线传感器网络的特点,为时间同步算法研究带来了新的挑战.论文首先说明同步问题与同步算法的形式化定义,然后讨论水下传感器网络不同于陆地传感器网络的特点,并指出相关特点对于同步问题的影响;接着综述陆地传感器网络同步算法的研究进展,分析相关算法用于水下环境的不足;进而介绍水下传感器网络同步算法的研究进展,并通过仿真实验完成了相关算法的性能对比;最后总结水下传感器网络时间同步的关键问题,指出进一步的研究方向.