不間斷分布式光纖時(shí)間傳遞系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-01-19 21:59
時(shí)間基準(zhǔn)對科學(xué)研究(如時(shí)間頻率計(jì)量、航空航天和基礎(chǔ)物理量測量)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展(衛(wèi)星導(dǎo)航、遠(yuǎn)程醫(yī)療和高速率通信等)具有極其重要的作用。光纖由于具有低損耗、高帶寬、高穩(wěn)定度、抗電磁干擾等優(yōu)點(diǎn),目前已經(jīng)遍布全球。近年來,基于光纖的點(diǎn)對點(diǎn)時(shí)間傳遞技術(shù)也已經(jīng)在長距離和高精度方面取得了諸多突破性的進(jìn)展。但在很多實(shí)際應(yīng)用場合,比如分布式基站、分布式雷達(dá)等,需要的是點(diǎn)對多點(diǎn)分布式時(shí)間傳遞方案。本文基于點(diǎn)對多點(diǎn)高精度光纖時(shí)間傳遞技術(shù)的發(fā)展需求,針對其核心問題,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一種基于時(shí)分多址(TDMA)機(jī)制的不間斷型點(diǎn)對多點(diǎn)雙向同纖同波時(shí)間傳遞系統(tǒng),本文的主要工作包括:1)介紹了國內(nèi)外現(xiàn)有的典型分布式光纖時(shí)間傳遞方案,比較和分析了各自方案的特點(diǎn)和現(xiàn)狀。2)給出了雙向時(shí)分同纖同波分布式時(shí)間傳遞方案的基本原理,分析了系統(tǒng)噪聲和不對稱性的主要來源。3)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于TDMA機(jī)制的不間斷型分布式雙向同纖同波時(shí)間傳遞系統(tǒng),詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)、工作原理和工作流程,介紹了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)相關(guān)的軟、硬件模塊。4)搭建了1×8的點(diǎn)對多點(diǎn)光纖時(shí)間傳遞實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),測試了其中兩個(gè)支路在2m和50km鏈路下的工作結(jié)果。在共鐘的情況下,兩路...
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
原子時(shí)系統(tǒng)的建立Fig.1-1Theestablishmentofatomicsystem
需要的是一對多的高精度時(shí)間傳遞,即分布式時(shí)間傳遞方案。本文式光纖時(shí)間傳遞技術(shù)的不足,設(shè)計(jì)了一種基于 TDMA 機(jī)制的不間斷分布式時(shí)間傳遞系統(tǒng),并進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該度的分布式時(shí)間傳遞能力。布式光纖時(shí)間傳遞研究現(xiàn)狀前國際上提出了一些分布式光纖時(shí)間傳遞系統(tǒng)方案,下面是其中一性的方案。 1-2 是瑞士 CERN 高能物理實(shí)驗(yàn)室在 2009 年提出一種 WhiteRabbi(t時(shí)間傳遞方案[9] [10] 。White Rabbit 是在 PTP 協(xié)議的基礎(chǔ)之上改以看作是 PTP 協(xié)議的一種升級(jí)和擴(kuò)展。因?yàn)?White Rabbit 可以兼容White Rabbit 能夠很容易地被應(yīng)用于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中。在 White Rabbit 當(dāng)于 PTP 中的 BC(boundary clock),有多個(gè)端口;而節(jié)點(diǎn)相當(dāng)于 PTrdinary clock),只有一個(gè)端口。由 BC 和 OC 就可構(gòu)成簡單的主從式成完整的分布式同步網(wǎng)絡(luò)。
上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文具體來講,WhiteRabbit 利用現(xiàn)在成熟的高精度頻率同步技術(shù),首先讓以太的各個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)頻率同步,然后再校正各個(gè)節(jié)點(diǎn)的相位,從而達(dá)到亞納秒時(shí)間同步。White Rabbit 網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)是基于同步以太網(wǎng)的 PTP 協(xié)議MTD(Digital Dual-Mixer Time Difference)相位探測技術(shù),如圖 1-3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]New research trends on high-precision time transfer technology[J]. DONG Ruifang,QUAN Run’ai,HOU Feiyan,WANG Shaofeng,XIANG Xiao,ZHOU Conghua,WANG Mengmeng,LIU Tao,ZHANG Shou’gang. Instrumentation. 2015(04)
[2]光電探測器噪聲分析及降低噪聲的方法[J]. 姜先申,韓焱. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2005(04)
[3]GPS共視比對技術(shù)在綜合原子時(shí)中的應(yīng)用[J]. 高玉平,王正明,漆溢. 時(shí)間頻率學(xué)報(bào). 2004(02)
[4]綜合原子時(shí)及其結(jié)果的分析[J]. 潘小培,屠魯征,羅定昌. 中國科學(xué)(A輯 數(shù)學(xué) 物理學(xué) 天文學(xué) 技術(shù)科學(xué)). 1988(08)
[5]1984—1986年各國原子時(shí)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析[J]. 胡錦倫. 中國科學(xué)院上海天文臺(tái)年刊. 1988(00)
碩士論文
[1]高精度光纖時(shí)間傳遞鏈路性能研究與分析[D]. 江少平.上海交通大學(xué) 2016
[2]原子鐘噪聲類型和頻率穩(wěn)定度估計(jì)的自由度分析與探討[D]. 張敏.中國科學(xué)院研究生院(國家授時(shí)中心) 2008
本文編號(hào):2987785
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:63 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
原子時(shí)系統(tǒng)的建立Fig.1-1Theestablishmentofatomicsystem
需要的是一對多的高精度時(shí)間傳遞,即分布式時(shí)間傳遞方案。本文式光纖時(shí)間傳遞技術(shù)的不足,設(shè)計(jì)了一種基于 TDMA 機(jī)制的不間斷分布式時(shí)間傳遞系統(tǒng),并進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該度的分布式時(shí)間傳遞能力。布式光纖時(shí)間傳遞研究現(xiàn)狀前國際上提出了一些分布式光纖時(shí)間傳遞系統(tǒng)方案,下面是其中一性的方案。 1-2 是瑞士 CERN 高能物理實(shí)驗(yàn)室在 2009 年提出一種 WhiteRabbi(t時(shí)間傳遞方案[9] [10] 。White Rabbit 是在 PTP 協(xié)議的基礎(chǔ)之上改以看作是 PTP 協(xié)議的一種升級(jí)和擴(kuò)展。因?yàn)?White Rabbit 可以兼容White Rabbit 能夠很容易地被應(yīng)用于現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)中。在 White Rabbit 當(dāng)于 PTP 中的 BC(boundary clock),有多個(gè)端口;而節(jié)點(diǎn)相當(dāng)于 PTrdinary clock),只有一個(gè)端口。由 BC 和 OC 就可構(gòu)成簡單的主從式成完整的分布式同步網(wǎng)絡(luò)。
上海交通大學(xué)碩士學(xué)位論文具體來講,WhiteRabbit 利用現(xiàn)在成熟的高精度頻率同步技術(shù),首先讓以太的各個(gè)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)頻率同步,然后再校正各個(gè)節(jié)點(diǎn)的相位,從而達(dá)到亞納秒時(shí)間同步。White Rabbit 網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)是基于同步以太網(wǎng)的 PTP 協(xié)議MTD(Digital Dual-Mixer Time Difference)相位探測技術(shù),如圖 1-3 所示。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]New research trends on high-precision time transfer technology[J]. DONG Ruifang,QUAN Run’ai,HOU Feiyan,WANG Shaofeng,XIANG Xiao,ZHOU Conghua,WANG Mengmeng,LIU Tao,ZHANG Shou’gang. Instrumentation. 2015(04)
[2]光電探測器噪聲分析及降低噪聲的方法[J]. 姜先申,韓焱. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2005(04)
[3]GPS共視比對技術(shù)在綜合原子時(shí)中的應(yīng)用[J]. 高玉平,王正明,漆溢. 時(shí)間頻率學(xué)報(bào). 2004(02)
[4]綜合原子時(shí)及其結(jié)果的分析[J]. 潘小培,屠魯征,羅定昌. 中國科學(xué)(A輯 數(shù)學(xué) 物理學(xué) 天文學(xué) 技術(shù)科學(xué)). 1988(08)
[5]1984—1986年各國原子時(shí)結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析[J]. 胡錦倫. 中國科學(xué)院上海天文臺(tái)年刊. 1988(00)
碩士論文
[1]高精度光纖時(shí)間傳遞鏈路性能研究與分析[D]. 江少平.上海交通大學(xué) 2016
[2]原子鐘噪聲類型和頻率穩(wěn)定度估計(jì)的自由度分析與探討[D]. 張敏.中國科學(xué)院研究生院(國家授時(shí)中心) 2008
本文編號(hào):2987785
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