一、双向卫星时频传递系统与应用（论文文献综述）
林锦平[1]（2021）在《光纤时间同步系统中的光学相位控制研究》文中研究说明时间同步技术广泛地应用在深空探测、导航定位和相控阵雷达等领域。随着原子钟和光钟的深入发展,基于卫星技术的时频传输系统已经不能满足高精度的场合需求。光纤是另一种很有应用前景的时频传输介质,具有覆盖广、抗电磁干扰、损耗低等优势。然而,光纤易受振动和温度变化等外界环境因素影响,导致光信号在光纤链路传输过程中存在时延漂移。为使两地的时间信号同步,站点之间可进行双向对比来动态校准信号,提高时间传输系统的稳定性。相比于强度调制,相位调制器消除了传统马赫-曾德尔调制器的直流漂移影响。近年来,相位调制方法为光纤传输时间信号提供了新的解决方案。秒脉冲时间信号可以通过相位调制器直接编码为二进制相移键控格式加载到光载波上。然而,该方法难点在于信号解调。相位信息不能由光电探测器直接检测,通常先通过相干解调将其转换为强度变化。本文针对光纤时间同步传输中的调制方式、解调方法和相位补偿进行了理论和实验研究,讨论了光纤时延抖动和光纤链路损耗对系统传输影响,分析了双向对比和双向环回两种传统时间同步技术,最后提出了一种基于相位调制和迈克尔逊干涉仪的时间传输方案。本文主要的研究内容和结果如下:1.提出并论证了一种基于相位调制和迈克尔逊干涉仪的双向时间传输方案。采用二进制相移键控调制格式将秒脉冲（1 PPS）时间信号通过相位调制器直接加载到光载波。使用迈克逊干涉仪将相位信息转化为强度信息。光耦合器、可调光衰减器、两个法拉第旋转镜和一个相位调制器等器件组成迈克尔逊干涉仪,这是系统信号解调的关键部分。2.设计光学相位补偿模块和反馈控制算法。为了稳定干涉仪两臂的相位差,在其中一臂上放置一个低带宽相位调制器作为移相器。解调后的光载波经过光电探测器和偏置器（Bias Tee）,产生直流信号和高频脉冲信号,并分别用于反馈输入和时间双向比对。方案设计了一种光学相位反馈控制算法,及时补偿干涉仪相移噪声,保持两臂相位差稳定。3.搭建并测试背靠背光纤时间信号调制解调系统,信号传输稳定度为1.32×10-11@1s,2.31×10-11@1000s。实验表明,迈克逊干涉仪能有效恢复脉冲信号。在此基础上利用实验室1556 km光纤链路平台,进行长距离双向光纤时间同步实验,系统稳定度为3.55×10-11@1s,5.62×10-11@1000s。
苏瑜[2]（2021）在《通信卫星载波相位时间频率传递方法研究》文中指出引力波探测、相对论效应验证、空间飞行器交互对接等前沿技术领域对高精度时频基准提出了频率稳定度优于E-16/天的应用需求。原子钟产生的频率稳定度优于E-18/天的时频基准信号,需要通过光纤、卫星等传递方式,将时频信号送达给用户使用。卫星传递因其覆盖范围广、连续可用等优势,成为时频信号传递的主要方式。但是,目前基于卫星的时频信号传递的频率稳定度最高为E-15/天,不能够满足前沿技术领域的应用需求,不能够充分利用原子钟高稳定的频率资源。论文针对此问题,依托国家授时中心建设的转发式卫星导航试验系统,开展了基于GEO通信卫星的高精度载波相位时频传递方法研究,实现了频率稳定度为E-16/天时频传递,满足了引力波探测等应用需求。论文的主要研究成果和创新点如下:（1）给出了GEO通信卫星载波相位时间频率传递方法在单向、双向两种工作模式下的传递模型,分析了两种工作模式下信号传播路径时延的误差因素及影响量级,并给出了主要误差的修正方法。（2）针对GEO通信卫星转发对时间频率传递载波频率产生的影响,提出了一种单站闭环的GEO通信卫星转发器本振频率的测量方法,对GEO通信卫星转发器本振性能进行了分析。结果表明GEO通信卫星转发器本振频率存在类正弦的变化趋势,其准确度在E-8量级,稳定度在E-8/10000s量级,部分GEO通信卫星还存在快速调频现象,导致用户接收机接到的时频传递微波信号载波性能恶化,载波相位观测量无法直接应用。（3）提出一种添加动量项的BP神经网络PID控制算法,对地面产生的时频传递信号的载波频率进行控制,补偿卫星转发器引入的影响。实测结果表明,该控制方法具有响应时间短、跟踪过程振荡小、参数自整定的特点,消除了GEO通信卫星本振的正弦变化趋势,使用户接收的时频传递信号载波频率性能提升了3到5个数量级。（4）基于转发式卫星导航试验系统,开展了GEO通信卫星单向、双向两种工作模式下的零基线时间频率传递试验,采用C波段工作频率,对载波相位时间频率传递性能进行了验证。实测结果显示,采用载波相位获得的时间传递精度相对于伪码提高了1个数量级;单向载波相位时间频率传递的频率稳定度为2.07×10-14/10000s;双向载波相位时间频率传递的频率稳定度分别为1.29×10-14/1000s,1.21×10-15/10000s,8.07×10-16/20000s。
王威雄[3]（2021）在《守时系统国际时间比对数据融合方法研究》文中提出高精度时间比对是国际标准时间UTC产生中的重要环节,也是精密时间用户向国家标准时间溯源的基本手段。UTC（NTSC）作为全球参与UTC计算的重要守时系统之一,其国际比对链路必须保证连续、稳定、可靠运行。UTC（NTSC）基准系统现有多条相互独立的卫星双向时间比对（TWSTFT）和GNSS时间比对链路,但在UTC比对中目前仍以单一手段为主,在链路切换或故障时可靠性还有提升空间。因此,如何融合现有冗余时间比对数据来提高国际时间比对链路的稳定性和可靠性是当前研究的一项重要工作,另外,对多模GNSS时间比对进行融合处理从而提升单系统时间比对性能,以及将GNSS时间比对与TWSTFT融合来改善TWSTFT中的周日效应也是当前时频领域的热点问题。本文利用我国时间基准UTC（NTSC）系统现有的多种时间比对手段,通过不同的数据融合算法就时间比对数据融合涉及的时间比对原理及误差项修正、融合模型的建立及参数估计、对融合结果的性能评估等方面进行研究,并采用实际算例进行验证。主要研究工作和贡献如下:（1）介绍了用于融合处理的时间比对技术的基本原理和性能评估方法。首先梳理了TWSTFT、GNSS共视和精密单点定位（PPP）时间比对的基本原理和误差项来源,具体给出了每种方法对应的误差修正方式;分析了直接校准和间接校准的硬件时延校准方法,重点讨论了间接校准中利用GNSS移动校准站以及基于链路双差校准的流程及相应的不确定度分析,并利用实际数据进行了验证。结果表明,利用GNSS移动校准站实现了对亚欧TWSTFT链路的成功校准,实际校准不确定度在当前1.5ns的校准不确定度范围内。已校准的PPP链路可通过链路双差校准的方式对GPS共视链路进行校准,校准不确定度约为3.0ns。（2）研究了基于Vondrak-Cepek组合滤波的北斗共视和TWSTFT融合方法。为提高守时链路可靠性并减小卫星双向时间比对中的周日效应,利用北斗共视链路没有周日效应的特点,通过Vondrak-Cepek组合滤波方法对不同基线长度链路间的北斗共视时间比对结果分别与硬件SATRE TWSTFT和软件接收机SDR TWSTFT结果进行了融合处理。采用时间偏差和幅值频谱两个指标以及GPS PPP时间比对链路分别对融合结果进行内外符合评估。结果表明,经过Vondrak-Cepek滤波的融合结果中周日效应基本消失,融合后24小时频谱分量幅值相比融合前最少减小84%以上;融合结果平均时间为1d的时间偏差稳定度相比融合前SATRE和SDR TWSTFT的稳定度明显提高,对长基线NTSC-PTB的平均增益因子为1.83（1为零增益）,对短基线NTSC-NIM链路的平均增益因子为1.64;融合解与GPS PPP链路差值（DCD）结果的标准差也明显减小,NTSC-PTB SATRE双向链路DCD标准差由融合前0.95ns减小为0.35ns,NTSC-NIM SATRE双向链路由1.02ns减小为0.61ns,融合后链路噪声得到明显改善。（3）从Kalman滤波方法“预测-修正”的思想出发,提出了基于Kalman滤波的TWSTFT和GPS PPP时间比对融合算法。以短期稳定度好且分辨率高的GPS PPP结果的一阶差分量作为长期稳定度好但分辨率低的TWSTFT结果的平均频率变化量,与TWSTFT数据一起作为Kalman滤波的组合观测量,通过滤波参数的选取优化获得融合观测的状态估计,即融合时间比对结果,并从质量控制方面对Kalman滤波观测值残差的正态性进行了检验与分析。通过在不同基线长度上的试验结果表明,Kalman滤波观测值残差近似服从正态分布,融合结果中的周日效应基本消失且短期稳定度明显提高,在平均时间32小时内对不同基线长度的SATRE TWSTFT的TDEV增益因子约为5 8,对SDR TWSTFT的增益因子约为4 6;融合结果与参考链路的DCD偏差小于300ps,保证了融合解与参考链路的一致性,提升了国际时间比对链路的可靠性。（4）利用联邦滤波算法并行化计算和高容错性的特点,提出了基于容错联邦Kalman滤波的多模GNSS共视时间比对融合算法。随着全球各GNSS系统的不断建设,GNSS观测数据充分冗余,多模GNSS融合时间比对成为当前热点之一。本文首先在长短基线上对GPS、Galileo、GLONASS以及北斗二号系统的共视性能进行了分析,结果表明Galileo系统共视性能优于或与GPS系统相似,优于当前星座状态下的GLONASS和北斗二号系统;采用已校准的GPS PPP链路对单星座结果进行双差校准后,利用各链路特性对联邦Kalman滤波主滤波器和子滤波器关键参数进行赋值,同时在Kalman滤波的状态方程中引入量测噪声系数来对量测噪声进行动态调整,当子系统发生故障时对故障进行实时检测和隔离,最后获得性能更佳的融合结果;将融合解与单Galileo共视、标准差加权以及GPS PPP时间比对结果进行对比分析,通过不同基线长度上的大量算例表明,相较其他方法的时间比对结果,容错联邦Kalman滤波融合解在减小时间比对链路噪声水平,提高时间比对链路稳定度和可靠性上都具有明显的优势。
穆宽林[4]（2021）在《光纤时频同步系统的中继放大研究》文中研究表明精密的时间和频率信号稳定度的提高不仅推动着精密实验测量、基本物理规律验证等这类基础科学研究的发展,而且时频同步技术的进步对于深空探测、卫星导航定位等诸多国防、工业生产也具有重大意义。光纤链路具有良好的抗电磁干扰能力以及稳定对称的双向传播路径和传播时延,故基于光纤链路的时频同步系统相比于传统的基于卫星网络的时频同步系统能够取得更高的信号传输稳定度,而成为时频同步技术新的发展方向。作为光纤时频同步系统中不可缺少的一部分,光放大器用于补偿时间和频率信号沿光纤传输过程中的功率损耗,是实现长距离的光纤时频同步系统的关键。故需要根据光纤时频同步系统的双向传输特性设计拥有高增益、低噪声的中继放大系统,用以延长时间和频率信号的传输距离,降低放大器噪声对时间和频率信号稳定度的影响。另外,还需要结合放大器的具体结构对影响系统稳定度的各类噪声进行分类研究,以便指明提升时间频率信号稳定度的方向。本论文内容以可用于光纤时频同步系统的掺铒光纤放大器（Erbium-Doped Fiber Amplifier:EDFA）、光纤拉曼放大器（Fiber Raman Amplifier:FRA）以及光纤布里渊放大器（Fiber Brillouin Amplifier:FBA）为研究对象,重点研究如何提高放大器增益和降低放大器噪声,以及各类放大器引入的噪声对光纤时频同步系统传输信号稳定度的影响。论文的主要创新点总结如下:一、用于光纤时频同步的EDFA研究EDFA 引入的放大自发辐射（Amplified Spontaneous Emission:ASE）噪声会降低光纤时频同步系统中传输信号的稳定度。本文从物理机制上对基于高隔离度双向掺铒光纤放大器（Bidirectional Erbium-doped Fiber Amplifier:Bi-EDFA）的光纤时频同步系统中的噪声进行了理论研究。研究表明由于放大器的高隔离度设计,链路中的瑞利散射噪声被抑制,但高隔离度Bi-EDFA产生的ASE噪声以及由其带来的传输链路双向非对称性会降低系统所传输的时频信号的稳定度。本文还对激光器和探测器引入的强度噪声以及由激光器中心波长抖动和环境温度变化带来的传输时延抖动进行了研究。研究结果表明基于高隔离度Bi-EDFA的光纤时频同步系统的短期稳定度主要受限于放大器的ASE噪声和激光器中心波长抖动,长期稳定度受限于温度变化带来的时延抖动以及Bi-EDFA引起的传输链路双向非对称性。这些理论成果有助于从物理机制上理解各独立器件对传输的时频信号稳定度的影响,衡量器件引入的噪声大小,为提升系统稳定度指明了方向。为降低EDFA中ASE噪声对时频同步系统稳定度的影响,本文提出了一种改进型Dual-stage Single-pass的EDFA结构,使用两个波分复用器在原Dual-stage Single-pass结构EDFA中的两段掺铒光纤之间为未消耗的泵浦光搭建了传输通道,达到了降低放大器噪声指数（Noise Figure:NF）的效果。并基于该改进型结构设计了一款适合于光纤时频同步系统的高增益、低噪声Bi-EDFA中继系统。实测EDFA的噪声指数从改进前的约4.3 dB降低到了改进后的约3.2 dB。二、用于光纤时频同步的FRA/EDFA混合双向放大器研究为了进一步降低放大器噪声对时频同步系统稳定度的影响,本文设计了一款适合于光纤时频同步系统并且等效NF可达到0 dB以下的FRA/EDFA混合双向放大器。该混合放大器结合了 FRA的低噪声和EDFA的高增益特性。实验证明使用FRA/EDFA混合放大器的时频同步系统比单独使用EDFA的时频同步系统能够获得更高的传输稳定度。实测使用EDFA的自由运转的频率传递系统的频率信号秒稳为3.0905× 10-13/1 s,而使用EDFA+FRA和FRA+EDFA混合放大的频率信号秒稳分别为2.0248× 10-13/1 s和1.9678×10-13/1 s。三、用于光纤时频同步的FBA研究FBA的增益带宽窄,由其引入到光纤时频同步系统内的放大自发布里渊散射（Amplified Spontaneous Brillouin scattering:ABS）噪声功率低。但FBA的信号光增益效率依赖于泵浦光和信号光的相对偏振态,并且光纤的随机双折射效应会降低信号光增益并造成输出信号光光功率抖动。为了保证FBA能够获得最大的信号增益和最低的ABS噪声功率。本文从FBA中信号光放大和ABS噪声产生的原理出发,在斯托克斯空间,给出了计算信号光功率和ABS噪声功率的修正矢量功率耦合方程组。研究结果表明,当泵浦光偏振态和信号偏振态相互平行时,能够获得最大的输出信号光功率和最低的ABS噪声;改变泵浦光和信号光相对偏振态,随着信号光输出功率的降低,ABS噪声功率逐渐增大,但二者的总和基本不变;当信号光与泵浦光的偏振态越接近时,通过增加信号光输入功率能够起到更好的抑制ABS噪声的效果。为了抑制光纤中随机双折射效应带来的FBA输出信号光增益降低和功率抖动问题。本文设计了一款基于正交双泵浦的FBA,理论和实验研究表明基于该正交双泵浦的FBA能够克服光纤随机双折射效应带来的信号光增益降低和输出光功率抖动问题,使任意偏振态的信号光都能够获得稳定的高增益且无需调整其入射偏振态。实验测试结果表明,相较于单泵浦的FBA,该正交双泵浦FBA的信号光最大增益提高了 3.74 dB且不同偏振态信号光的增益差从9 dB降低为2.7 dB。理想状态下,这种基于正交双泵浦的FBA模型可以使不同偏振态信号光的增益差减小到零且输出信号光功率无抖动。综上所述,本文针对光纤时频同步系统中传输信号的功率补偿问题,从原理上系统深入地研究了 EDFA、FRA和FBA三种光放大器中信号放大和噪声生成过程。给出了提高放大器增益和降低放大器噪声的方案,研究了放大器及系统中其它设备引入的噪声对光纤时频同步系统所传输信号稳定度的影响。本文的研究成果有助于实现高稳定度的长距离光纤时频信号传输。
刘宇晴[5]（2021）在《太阳射电观测阵列时频同步与信号传递研究》文中指出太阳活动对气候变化和人类的生产生活有重大影响。根据太阳活动的多波段观测数据可以预测预警太阳活动,尽量减少太阳活动引起的空间天气危害。比起射电频谱仪及辐射流量计,综合孔径日像仪可在射电波段提供更多太阳射电辐射源的空间信息。为获取高品质成像质量,其工作时要求各个接收模块时间和频率高精度同步。搭建适用于综合孔径日像仪的时频同步系统,保证接收模块间时频同步有重要意义。本课题对团队拟研制的综合孔径日像仪适用的光纤时频同步系统进行研究。首先,根据拟建设阵列形状,选择适合综合孔径日像仪的星形时频同步方案,并搭建频率信号测试系统。此后测试环境和器件对系统工作性能的影响。最后,对延时误差进行粗补偿以提高时频同步精度,并将测试系统进行拓展,实现多条链路的时频同步传输。以下为主要研究内容:（1）为解决本团队拟研制综合孔径日像仪中时频同步的问题,在波分复用技术环回法光纤授时方案基础上,提出星形网络时频同步方案,根据方案搭建时频同步系统,实现向多个接收机同步传输时间频率信号的功能。（2）为确定器件对时频同步系统性能的影响,进行环境及器件对时频同步效果影响的测试。测试发现,不同链路间的时间间隔主要由光纤长度差引起;温度是影响该时间差稳定情况的最主要因素。温度在10℃附近时,光纤器件及整个时频同步系统工作情况最稳定。当温度升高或降低时,都会导致时频同步效果的恶化。（3）为提高时频同步精度,使用跳线对不同链路间光纤长度差进行补偿。实施补偿前测得授时精度为6.5ns,通过跳线补偿将精度提高到2ns左右。该结果证明,补偿光程差可以大幅提高时频同步精度。本文提出适合拟研制综合孔径日像仪的星形时频同步方案,实现向1 km外的多个天线接收机同步传输时间频率信号的功能,并通过跳线补偿达到了 2 ns的授时精度。本方案具有低成本、高精度的优点,也为其他千米级的时频同步系统供了参考。
李浩彭宇[6]（2021）在《基于小型激光器的高精度无线时频同步技术研究》文中提出随着通信、航空航天、雷达、卫星导航、等领域对于时间精度的要求越来越高,因而高精度时间频率同步技术日趋重要。目前常见的时间频率传递与同步技术大致可以分为基于光纤的时间频率传递与同步、基于卫星的时间频率传递与同步和基于激光的时间频率与同步,相较于其他两种方式,基于激光的时频同步方式由于受限于环境的具体温度、风速、湿度、遮挡物等因素,在长距离的应用上有所缺陷,但相比于基于光纤的时频同步方式,它不需要搭建光纤信道,同时也不存在基于卫星的时频同步的频率干扰的问题。基于激光的时频同步在千米范围内的短距离应用中将大有可为,因此,研究基于小型激光器的高精度时频同步技术是非常有意义的。在本课题组先前的工作中,实现了基于连续激光的室内40m自由空间链路上的单向时频同步,采用电学相位补偿的方法补偿了时间信号的波动。但是该实验传输的时间信号频率较高,不能更广泛的被其他系统接收且使用,且由于实验环境在室内、传输距离较短等因素导致其结果不具备普遍性和一般适用性。本文完成了基于小型激光器的室外150m空间双向时频同步技术的研究,主要工作和创新点如下:（1）提出了一种全新的时间信息编码方式,通过这种串行时间码的方式将时间信息和本地的时间间隔测量信息加载到标准100Hz时间信号中,进行双向时频同步时接收站获取主站的信息。（2）本文是用粗测量和细测量结合的方式测量时间间隔,同步时也是采用粗同步和细同步相结合的方式。其中粗测量和粗同步都是使用的直接计数法,细测量则是利用了FPGA内部的CARRY4进位链资源,通过级联的方式来构建延迟链,将被测信号送入延迟链获得其时间间隔。细同步则是使用了IDELAY的原语,提供参考时钟的方式来产生延迟链,经过计算,每一级的延迟约为78.125ps。（3）搭建了室外150m的大尺度空间激光传输链路,实现了基于小型激光器的双向时间同步实验,并完成了实验,获得了实验数据,其中实验结果显示同步后的时延波动标准差为524ps,在1s时的时间偏差为495ps,在1s时的时间稳定度为8.58×10-10,在1000s时的时间稳定度为2.72×10-14。
张秀钰[7]（2021）在《一种50ps精度的光纤时频传递系统设计与实现验证》文中提出随着原子钟技术的飞速发展,高精度时频基准信号被广泛应用于各行各业,这也对时频基准信号的传递精度提出了更高的要求。光纤时频传递凭借其信号损耗低、抗干扰能力强等特点成为高精度时频传递领域新的发展方向。本文针对航天测控中心和测控站之间的时频传递这一应用场景,提出一种时频传递精度达到50ps的光纤时频传递系统设计方案。论文主要内容分为三部分:第一,完成对光纤时频传递技术研究现状的归纳和传递性能需求的分析。通过对典型光纤时频传递系统适用场景进行分析,为本文设计方案的选型提供依据;选定航天测控中心和测控站之间的时频传递为本文研究的应用场景,分析其对系统时频传递性能的需求,确定基于单纤双向同波长传递模式设计数字补偿方案,并选用FPGA作为电子补偿的实现平台。第二,完成光纤时频传递系统的方案设计。分析本文应用场景中主、从两端信号时延偏差的来源,针对信号传输时延随光纤温度变化而变化这一问题,提出相差测量与补偿方案和时延测量与补偿方案,通过对往返环路信号传输时延的测量与补偿实现主、从两端时频基准信号的同步;根据时频基准信号时域波形的特点,提出实现时频同传的脉冲嵌入与检测方案;通过锁相环实现频率基准信号恢复并利用数字D触发器实现时频基准信号对齐。第三,完成光纤时频传递系统的实现和验证。基于软件无线电平台完成了本文设计方案核心功能模块的开发;搭建实验验证平台进行系统调试,并使用10km光纤专线分别完成系统的短期和长期传递性能测试。在短期传递性能测试中,频率基准信号传递精度可达17ps,时间基准信号传递精度为48ps,系统时频传递精度可以满足传递性能需求;在长期传递性能测试中,当光纤处于变温条件下时,频率基准信号波动范围不超过±25ps,系统具有较强的温度稳定性。本文提出一种50ps精度的光纤时频传递系统设计方案,并完成实现和验证工作,对卫星导航系统地面端的时间基准同步、分布式雷达时频基准统一等应用场景下的光纤时频传递系统方案设计和工程实现具有一定的参考意义。
韦沛[8]（2020）在《GEO卫星无源测定轨关键技术研究》文中研究说明随着科技的发展,人类社会的不断进步,人造卫星及相关技术在生产、生活中得到了广泛的应用。轨道信息作为卫星的基本参数,对于卫星的测控和应用都有着至关重要的作用。但常规轨道确定方法需要地面与卫星通信,如统一S波段系统、激光测距技术、转发测定轨技术等,属于有源定轨。基于有源信号的测定轨技术对卫星载荷有一定的要求,如统一S波段系统定轨、激光测距需要星上具备相应载荷,转发测定轨需要占用转发器资源,无法实现对任意卫星的精密轨道确定。而在无线电监测等领域,需要开展无源测定轨。因此,亟需发展一种无源测定轨技术,即通过被动接收卫星信号的方式实现干涉测量和轨道确定。发展无源测定轨技术对卫星技术的应用和推广有极大的作用。干涉测量技术无需知晓卫星的信号内容和调制方式,只需卫星发射下行信号,就能通过相关处理获得信号到达两站的时间差,进而获得轨道产品。因此该项技术可以用于没有和观测站形成通讯链路的卫星。基于射电源观测发展起来的干涉测量技术,虽然精度较高,但系统复杂、价格昂贵。以此技术为基础,发展仅用于观测卫星的无源测定轨技术,存在大量的关键技术需要攻克,本文针对其做了研究和探讨,论文的主要成果和创新点如下:1.提出了基于通信卫星的共视时间传递方法,发展了北斗GEO卫星精密共视时间传递技术,联合二者实现了被动式站间高精度时间传递连线干涉技术采用共用频率源,站间钟差可以精确测定;而本文方法采用甚长基线干涉技术,各站使用本地原子钟,必须解决站间高精度时间传递的问题,才能进行卫星测定轨。现有的时间传递技术存在一些问题:伪码共视精度较低、PPP技术需要解算模糊度、双向技术需要发射信号。为实现无源测定轨系统的时间同步,本文提出了基于通信卫星的共视时间频率传递技术、基于全向天线抛物面天线观测的北斗GEO卫星精密共视时间频率传递技术等几项技术,并研究了Vondrak–Cepek平滑方法在上述时间传递方法中的应用,这些技术是被动接收信号的高精度站间时间同步技术,可以为无源测轨技术提供高精度时间产品。2.针对卫星信号强的特点,提出了卫星窄带干涉测量技术,研制了无源测定轨数据采集系统和相关处理原型软件目前干涉时间测量的数据采集系统多是基于射电源观测的,设备带宽高精度高,但数据量大,不便于数据的传输和处理。本文基于软件无线电设备开发了用于卫星干涉时间测量的采集系统并开发了相应的采集软件。该系统的带宽可调,对于卫星发射的强信号,可采用窄带模式采集数据,减少数据量,便于网络传输和数据处理。为验证该系统的性能,本文使用软件无线电设备改造了现有的转发测定轨网的部分天线系统,以此搭建了试验平台并开展了零基线和短基线试验,成功采集到了卫星数据并进行了相关处理,获得了较好的试验结果。3.提出以北斗GEO卫星为校准源的无源测轨系统设备时延改正技术,开展了GEO卫星的无源测定轨试验,验证了该设备时延改正技术的有效性在使用VLBI设备观测卫星时,通常进行射电源和卫星的差分观测,通过已知精确位置的致密射电源来校准卫星观测中的系统差。但是无源测定轨天线系统无法观测射电源,因此需要发展一种基于卫星的系统差改正技术。北斗系统星座中有五颗GEO卫星且可获取到精密轨道产品,可作为无源测定轨技术的参考卫星。但目标卫星和参考卫星角距较大时,无法直接消除系统差。本文提出了一种以北斗卫星为校准源的系统差改正技术,该方法通过参考卫星的精密轨道数据联合站间钟差和大气产品来分离设备时延,从而完成校准。本文基于该方法开展了轨道确定试验,试验表明该方法与射电源校准技术获得的轨道精度相当。
陈星驰[9]（2020）在《激光双向时频传递中高精度时间鉴别技术研究》文中提出随着导航技术的需求及时间频率基准的发展,卫星需要更高精度的时间基准和更高的频率稳定性来进行导航工作。这对时间频率传递的稳定性提出了更高的要求,现代技术中常用的微波频率同步方式很难进行提升。光纤中的时频传递稳定性通常要比微波高几个数量级,这代表以光作为载体的时频传递方式具有很大的潜力,将光载的激光时频传递技术应用在空间光路中,是本课题的研究重点。本文使用的激光时频传递釆用IEEE1588时间同步协议进行时间同步,而后采用数字双混频时差测量技术对通信接收后时钟恢复信号侦测相位差,进行频率同步的同时将相位差融入到精密时间同步协议的算法中,计算出双端的时钟钟差。这种架构优点明显,通过混频的方式提取出了双端时钟的相位信息,解决了简单的时间同步协议中单时钟内模糊的情况。本文研究内容主要包括两部分,一是对空间激光时频传递相关的需求进行了分析,并且阐述了在激光链路中实现时频传递技术需要哪些硬件组成及指标考虑。二是对激光时频传递中时间频率同步的关键技术的研究,高精度的时间频率传递需要有高精度的相位细分能力,本文中对时间同步方式与相位测量进行结合,设计了高精度的时频传递方式。本文结构安排如下:首先介绍实验的背景、物理目标及其结构。接着对激光时频传递的需求及链路架构进行了分析,指出了当前需要进行激光时频传递的目标;然后针对激光时频传递系统设计了链路能量裕量计算,设计了激光时频传递系统光端机构成;最后从理论上介绍了解决远距离异步通信中出现时钟不同步问题的方法。下一部分从激光时频传递的需求出发,引出时频传递中使用的两项关键技术:IEEE1588时间同步协议以及DDMTD数字双混频时差测量技术。接着分别对两种关键技术如何实现进行详细的描述,并将两种关键技术加以结合,设计了时间同步与相位鉴别联合测量的时间频率传递方案。再通过对系统中各位置可能出现的噪声进行了分析,列举了正常使用时系统中的噪声来源。最后进行了时频传递系统的性能测试。首先介绍了实验系统的构成及测试设备,给出了光纤-空间测试系统的构成示意图。对空间激光时频传递系统的性能进行了测试,在对数据分析后得到系统中主从机时间同步稳定精度90ps（3?）。
丁硕[10]（2020）在《基于北斗GEO卫星的精密共视时间频率传递方法研究》文中进行了进一步梳理载波相位站间共视时间频率传递技术已日臻成熟,其中模糊度问题一直是这项技术的研究重点。国际GNSS监测评估系统（iGMAS）提供包括北斗卫星在内的精密卫星轨道等产品,因此开展基于北斗卫星的精密时间传递就成为了当前国际研究热点。我国北斗卫星导航系统（BDS）已建成基本系统并开始提供服务,并且北斗系统是混合星座,具有多颗地球静止轨道（GEO）卫星。基于GEO卫星对广大区域一直可视的优势,使用北斗GEO卫星的载波相位观测技术,借助于iGMAS产品,开展站间精密的时间频率传递研究,这种新方法命名为“基于北斗GEO卫星的精密共视时间频率传递方法”（PCVTFT）。本文建立了PCVTFT测量模型,开展了单星的PCVTFT试验,开展了接收机时延相对标校试验研究,分析了轨道和电离层误差等的影响。论文主要研究成果和创新点如下:（1）基于北斗系统的特色,提出了基于北斗GEO卫星的精密共视时间频率传递方法（PCVTFT）,建立了使用单GEO卫星的PCVTFT测量模型。PCVTFT的主要优点是在时间传递的时候可以有效减少模糊度数量,并可实现任意校频周期的频率传递。（2）基于iGMAS平台和北斗GEO卫星,开展了PCVTFT试验,1)对于西安-临潼基线（30km基线长度）,给出了半个月无周跳的结果,并与光纤时间频率传递结果进行比较,二者的吻合程度（RMS）为0.13ns;2)西安-长春2000km长度的基线,给出半个月无周跳结果,与TWSTFT结果进行比较,吻合程度（RMS）为0.44ns;给出了长弧段、标准周跳修复的PCVTFT结果,吻合程度（RMS）为0.5ns;3)西安-喀什3000km长度的基线,PCVTFT方法得到的站间钟差与TWSTFT结果进行比较,吻合程度（RMS）为0.76ns。这些结果表明:在2000km-3000km长基线情况下,PCVTFT时间传递准确度与TWSTFT基本相当;并且PCVTFT性能与基线长度有关,基线越短性能越好,在30km中短基线情况下,PCVTFT时间传递准确度达到0.13ns。（3）基于北斗民用精码数据,开展了接收机时延相对标定方法试验研究。设计了并址共源的测量方式,对接收机和天线时延进行整体标定。站坐标事先用PPP方式精密解算,使用了iGMAS提供的事后精密轨道。在临潼开展了iGMAS接收机和另外一台接收机的相对时延标定试验。试验结果表明,使用民用精码的接收机时延相对标定精度为0.52ns;使用相位平滑伪距方法得到的接收机时延标定精度0.26ns。试验结果对于PCVTFT等高精度时间传递具有重要参考意义。（4）分析了GEO轨道误差和电离层误差对PCVTFT的影响。针对目前在轨的几颗GEO卫星,对西安-长春、西安-三亚、西安-喀什等基线,计算并分析了GEO轨道误差对PCVTFT的影响。对GEO双频解算的电离层产品与IGS的TEC产品进行了比较分析。另外对电离层2阶项进行了计算,并分析了对PCVTFT的影响。（5）开展了PCVTFT实时应用示范设计。以中科院国家授时中心站、长春人卫站、喀什站、乌鲁木齐站和三亚站为数据源,设计了实时时间传递方案和数据处理中心。实时数据处理采用了iGMAS提供的超快星历,站间钟差产品在数据处理中心提供网络服务。
二、双向卫星时频传递系统与应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、双向卫星时频传递系统与应用（论文提纲范文）
（1）光纤时间同步系统中的光学相位控制研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和目的 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 主要工作和结构安排 |
| 1.3.1 本论文的主要工作和创新点 |
| 1.3.2 论文结构安排 |
| 第二章 光纤时间稳定传输基本理论 |
| 2.1 时间及时间标准 |
| 2.1.1 时间尺度 |
| 2.1.2 原子时 |
| 2.2 光纤时间传输基本特性 |
| 2.2.1 光纤时延波动 |
| 2.2.2 光纤链路损耗与光放大 |
| 2.3 光纤时间同步方法 |
| 2.3.1 时间双向对比 |
| 2.3.2 时间双向环回 |
| 2.4 时间测量 |
| 2.4.1 时间间隔计数器 |
| 2.4.2 时间偏差 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 时间稳定传输系统的模块设计 |
| 3.1 光相位调制 |
| 3.1.1 BPSK调制格式 |
| 3.1.2 相位调制器 |
| 3.1.3 时间信号调制模块 |
| 3.2 相干检测 |
| 3.2.1 迈克尔逊干涉仪 |
| 3.2.2 相干解调光路 |
| 3.2.3 相位补偿方式 |
| 3.2.4 时间信号解调模块 |
| 3.3 光学相位控制 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于相位调制的光纤时间同步系统实验 |
| 4.1 背靠背时间信号调制解调实验 |
| 4.1.1 实际单向系统搭建 |
| 4.1.2 模块及环境温度对比测试 |
| 4.1.3 光学相位控制效果 |
| 4.1.4 实验结果分析 |
| 4.2 1556km光纤时间同步传输系统实验 |
| 4.2.1 实际双向系统搭建 |
| 4.2.2 传输结果分析 |
| 4.2.3 系统不对称性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文研究工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 缩略词对照表 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）通信卫星载波相位时间频率传递方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 时频基准研究现状 |
| 1.2.2 时间频率传递方法研究现状 |
| 1.2.3 频率控制方法研究现状 |
| 1.3 论文的主要工作与内容安排 |
| 第2章 时频信号性能分析与PID控制方法基础 |
| 2.1 时频信号性能分析基础 |
| 2.1.1 频率准确度 |
| 2.1.2 频率稳定度 |
| 2.1.3 频率稳定度的时域分析 |
| 2.2 PID控制方法 |
| 2.2.1 PID控制算法与实例仿真 |
| 2.2.2 BP神经网络PID控制算法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 基于卫星的时间频率传递方法研究 |
| 3.1 GNSS系统单向时间频率传递方法 |
| 3.2 卫星双向时间频率传递方法 |
| 3.3 通信卫星载波相位时间频率传系统方法 |
| 3.3.1 单向载波相位时间频率传递方法 |
| 3.3.2 双向载波相位时间频率传递方法 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 通信卫星载波相位时间频率传递误差分析及改正方法研究 |
| 4.1 时间频率传递信号传播过程分析 |
| 4.1.1 单向传播过程 |
| 4.1.2 双向传播过程 |
| 4.2 时频信号传播过程引入的载波频率性能恶化因素分析 |
| 4.2.1 影响载波频率的因素分析 |
| 4.2.2 多普勒对载波频率准确度的影响 |
| 4.2.3 卫星转发器本振对载波频率准确度的影响 |
| 4.2.4 下行接收信号载波频率性能分析 |
| 4.3 设备时延误差 |
| 4.3.1 地面站发射设备和接收设备时延误差与测量方法 |
| 4.3.2 综合基带开关机不一致性时延误差和校准方法 |
| 4.3.3 卫星转发器时延误差 |
| 4.4 空间传播路径时延误差及改正方法 |
| 4.4.1 电离层误差分析及改正方法 |
| 4.4.2 对流层误差分析 |
| 4.5 SAGNAC误差分析及改正方法 |
| 4.5.1 Sagnac效应 |
| 4.5.2 Sagnac效应改正算法 |
| 4.5.3 Sagnac效应改正仿真结果 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 载波频率控制方法研究 |
| 5.1 载波频率控制方法 |
| 5.1.1 载波频率控制原理 |
| 5.1.2 载波频率预偏量估计 |
| 5.1.3 载波频率控制算法 |
| 5.2 载波频率PID控制算法和仿真分析 |
| 5.2.1 载波频率PID控制算法 |
| 5.2.2 载波频率BP神经网络PID控制算法 |
| 5.2.3 改进的载波频率BP神经网络PID控制算法 |
| 5.2.4 仿真结果对比分析 |
| 5.3 载波频率控制后结果分析 |
| 5.3.1 载波频率性能表征方式 |
| 5.3.2 实测结果验证分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 通信卫星载波相位时间频率传递试验验证 |
| 6.1 单向载波相位时间频率传递试验验证 |
| 6.1.1 试验平台 |
| 6.1.2 数据处理 |
| 6.1.3 试验结果 |
| 6.2 双向载波相位时间频率传递试验验证 |
| 6.2.1 射频闭环链路下的零基线和共时钟测量试验结果 |
| 6.2.2 卫星环路下的零基线和共时钟测量试验结果 |
| 6.2.3 卫星环路下的零基线不共时钟测量试验结果 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 论文主要研究成果与创新点 |
| 7.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（3）守时系统国际时间比对数据融合方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 时间比对 |
| 1.3.2 时间比对融合 |
| 1.4 内容安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 卫星时间比对原理及性能评估方法 |
| 2.1 时间比对原理及误差改正 |
| 2.1.1 卫星双向时间比对 |
| 2.1.2 GNSS共视时间比对 |
| 2.1.3 GNSS PPP时间比对 |
| 2.2 时间比对链路校准及不确定度分析 |
| 2.2.1 时间比对链路校准现状 |
| 2.2.2 直接校准 |
| 2.2.3 间接校准 |
| 2.2.4 不确定度分析 |
| 2.2.5 间接校准算例分析 |
| 2.2.6 链路双差校准算例分析 |
| 2.3 时间比对链路性能评估方法 |
| 2.3.1 内符合评估 |
| 2.3.2 外符合评估 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于Vondrak-Cepek滤波的北斗共视和TWSTFT融合方法 |
| 3.1 共视和TWSTFT融合背景 |
| 3.2 Vondrak-Cepek组合滤波原理 |
| 3.2.1 北斗CV和 TWSTFT融合模型 |
| 3.2.2 Vondrak-Cepek组合滤波方法 |
| 3.2.3 平滑因子选择 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 BDS CV与 TWSTFT融合结果 |
| 3.3.2 内符合评估 |
| 3.3.3 外符合评估 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于Kalman滤波的TWSTFT和 GPS PPP时间比对融合方法 |
| 4.1 融合背景及Kalman滤波应用 |
| 4.2 Kalman滤波融合算法原理 |
| 4.2.1 TWSTFT与 GPS PPP融合模型 |
| 4.2.2 Kalman滤波融合算法 |
| 4.3 结果分析 |
| 4.3.1 正态性检验 |
| 4.3.2 TWSTFT与 GPS PPP融合结果 |
| 4.3.3 内符合评估 |
| 4.3.4 外符合评估 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于容错联邦Kalman滤波的多GNSS共视比对融合方法 |
| 5.1 GNSS时间系统 |
| 5.1.1 GPS时间系统 |
| 5.1.2 GLONASS时间系统 |
| 5.1.3 Galileo时间系统 |
| 5.1.4 北斗时间系统 |
| 5.2 融合背景及联邦Kalman滤波应用 |
| 5.3 容错联邦Kalman滤波融合算法原理 |
| 5.3.1 多GNSS共视比对融合模型 |
| 5.3.2 故障检测与隔离算法设计 |
| 5.3.3 容错联邦Kalman滤波算法 |
| 5.4 结果分析 |
| 5.4.1 单系统共视时间比对结果 |
| 5.4.2 容错联邦Kalman滤波融合结果 |
| 5.4.3 融合性能评估 |
| 5.4.4 容错联邦Kalman滤波可靠性分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文的主要结论和创新点 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 附录 缩略语 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）光纤时频同步系统的中继放大研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 用于光纤时频同步的中继系统研究现状 |
| 1.2.1 用于光纤时频同步的掺铒光纤放大器研究现状 |
| 1.2.2 用于光纤时频同步的光纤拉曼放大器研究现状 |
| 1.2.3 用于光纤时频同步系统的光纤布里渊放大器研究现状 |
| 1.2.4 用于光纤时频同步的光注入锁定放大器研究现状 |
| 1.3 论文的研究内容及创新点 |
| 1.4 论文各章的结构和关联关系 |
| 参考文献 |
| 第二章 光放大器原理及功率耦合方程组求解方法 |
| 2.1 基于受激辐射效应的光放大器原理 |
| 2.1.1 掺铒光纤放大器原理 |
| 2.1.2 掺铒光纤放大器主要性能参数 |
| 2.1.3 级联掺铒光纤放大器噪声累积方式 |
| 2.2 基于受激散射效应的光放大器原理 |
| 2.2.1 光纤散射效应分类 |
| 2.2.2 光纤拉曼放大器原理 |
| 2.2.3 光纤布里渊放大器原理 |
| 2.3 光放大器功率耦合方程组求解方法 |
| 2.3.1 解析解方法 |
| 2.3.2 数值解方法 |
| 2.3.3 边界问题求解方法 |
| 2.4 本章总结 |
| 参考文献 |
| 第三章 用于光纤时频同步的掺铒光纤放大器研究 |
| 3.1 基于高隔离度BI-EDFA的光纤时频同步系统稳定度研究 |
| 3.1.1 基于高隔离度Bi-EDFA的光纤时频同步系统噪声研究 |
| 3.1.2 放大器非对称性对光纤时频同步系统稳定度的影响 |
| 3.1.3 光纤时频同步系统噪声研究实验验证 |
| 3.2 掺铒光纤放大器性能研究 |
| 3.2.1 掺铒光纤放大器数值求解 |
| 3.2.2 掺铒光纤放大器增益和噪声指数测试 |
| 3.3 低噪声高增益掺铒光纤放大器设计 |
| 3.3.1 不同结构掺铒光纤放大器性能测试 |
| 3.3.2 用于光纤时频同步的低噪声双向中继系统 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 用于光纤时频同步的FRA/EDFA混合放大器研究 |
| 4.1 光纤拉曼放大器性能研究 |
| 4.1.1 光纤拉曼放大器理论模型研究 |
| 4.1.2 光纤拉曼放大器增益特性研究 |
| 4.2 FRA/EDFA混合双向放大器设计 |
| 4.2.1 FRA/EDFA混合双向放大器结构设计和理论模型研究 |
| 4.2.2 FRA/EDFA混合双向放大器性能测试 |
| 4.3 FRA/EDFA混合双向放大器对时频同步系统的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 用于光纤时频同步的光纤布里渊放大器研究 |
| 5.1 光纤布里渊放大器功率耦合方程组求解 |
| 5.1.1 带有偏振因子的光纤布里渊放大器解析解 |
| 5.1.2 光纤布里渊放大器解析解有效性验证 |
| 5.2 光纤布里渊放大器信号光增益和ABS噪声的偏振依赖性研究 |
| 5.2.1 光纤布里渊放大器信号光增益和ABS噪声的偏振依赖性理论模型 |
| 5.2.2 光纤布里渊放大器信号光增益和ABS噪声的偏振依赖性仿真研究 |
| 5.2.3 光纤布里渊放大器信号光增益和ABS噪声的偏振依赖性实验研究 |
| 5.3 基于正交双泵浦的光纤布里渊放大器 |
| 5.3.1 光纤随机双折射效应对光纤布里渊放大器的影响 |
| 5.3.2 基于正交双泵浦的光纤布里渊放大器理论模型 |
| 5.3.3 基于正交双泵浦的光纤布里渊放大器实验研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间学术成果列表 |
（5）太阳射电观测阵列时频同步与信号传递研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 综合孔径日像仪的国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外综合孔径日像仪研究现状 |
| 1.2.2 国内综合孔径日像仪研究现状 |
| 1.2.3 国内外综合孔径日像仪中时频同步应用情况 |
| 1.3 国内外时频同步系统研究现状 |
| 1.3.1 授时的基本概念与发展 |
| 1.3.2 国外时频同步系统研究现状 |
| 1.3.3 国内时频同步系统研究现状 |
| 1.4 论文主要工作与组织结构 |
| 第2章 综合孔径成像及时频同步原理 |
| 2.1 综合孔径成像原理及时频同步的作用 |
| 2.1.1 综合孔径望远镜的工作方式 |
| 2.1.2 时频同步在干涉阵中的作用 |
| 2.2 基于光纤的时频同步原理与实现方法 |
| 2.2.1 环回法 |
| 2.2.2 双向比对法 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 时频同步实验系统设计 |
| 3.1 时频同步系统方案 |
| 3.1.1 时频同步系统整体设计 |
| 3.1.2 光电转换及波分复用模块 |
| 3.1.3 传输光纤及延迟线 |
| 3.1.4 测量与补偿方案 |
| 3.2 器件选择 |
| 3.2.1 光电转换器及光纤 |
| 3.2.2 功分器选择 |
| 3.2.3 频率计/计数器选择 |
| 3.2.4 搭建试验平台 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 分路器件及环境对时频同步精度的影响 |
| 4.1 光分路器与功分器效果对比 |
| 4.1.1 分路器件引入相位差(时间差)情况 |
| 4.1.2 分路器件对频率稳定度的影响 |
| 4.2 环境对时频同步效果的影响 |
| 4.2.1 单向开环传输频率信号的环境影响 |
| 4.2.2 基于环回系统的环境测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 时频同步系统搭建与链路拓展 |
| 5.1 时间频率同时传输系统搭建 |
| 5.1.1 传输标准频率信号实验 |
| 5.1.2 时频同步传输 |
| 5.2 四路时频同步拓展 |
| 5.2.1 使用功分器的情况 |
| 5.2.2 使用光分路器的情况 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表学术论文和参加科研情况 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（6）基于小型激光器的高精度无线时频同步技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究景及意义 |
| 1.2 时间频率传递与同步技术发展现状 |
| 1.2.1 基于光纤的时间频率传递与同步 |
| 1.2.2 基于卫星的时间频率传递与同步 |
| 1.2.3 基于激光的时间频率传递与同步 |
| 1.3 本文研究内容及章节安排 |
| 第二章 时频同步的基本原理 |
| 2.1 时间间隔测量的方法 |
| 2.1.1 直接计数法 |
| 2.1.2 模拟内插法 |
| 2.1.3 时间幅度转换法 |
| 2.1.4 游标法 |
| 2.1.5 抽头延迟线法 |
| 2.2 时间信息传递的基本方法 |
| 2.2.1 P码 |
| 2.2.2 C/A码 |
| 2.2.3 IRIG-B编码 |
| 2.3 时间频率信号的表征方法 |
| 2.4 双向时频同步原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 双向时频同步的设计与实现 |
| 3.1 基于小型激光器与FPGA的双向时间同步方案 |
| 3.2 Kintex-7 芯片内部资源 |
| 3.3 时间信息编解码模块的实现 |
| 3.4 时间间隔测量模块的实现 |
| 3.4.1 “粗”测量实现 |
| 3.4.2 “细”测量实现 |
| 3.5 时间同步模块的实现 |
| 3.5.1 “粗”同步实现 |
| 3.5.2 “细”同步实现 |
| 3.6 串口通信模块的实现 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 双向时频同步实验与实验结果 |
| 4.1 实验系统 |
| 4.2 实验平台搭建 |
| 4.3 实验结果 |
| 4.4 误差分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
（7）一种50ps精度的光纤时频传递系统设计与实现验证（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略词表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 研究工作与贡献 |
| 1.3 论文结构与安排 |
| 第二章 光纤时频传递技术研究现状 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 时频传递技术概述 |
| 2.2.1 卫星时频传递技术 |
| 2.2.2 激光时频传递技术 |
| 2.2.3 光纤时频传递技术 |
| 2.3 光纤时频传递基本原理 |
| 2.4 光纤时频传递系统典型方案 |
| 2.4.1 基于光学补偿的光纤时频传递系统方案 |
| 2.4.2 基于电子补偿的光纤时频传递系统方案 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 光纤时频传递系统设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 光纤时频传递系统需求分析 |
| 3.2.1 应用场景需求分析 |
| 3.2.2 传递性能需求分析 |
| 3.3 光纤时频传递系统方案设计 |
| 3.3.1 主端系统方案 |
| 3.3.2 从端系统方案 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 光纤时频传递系统实现 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 主端系统实现 |
| 4.2.1 相差测量与补偿功能实现 |
| 4.2.2 时延测量与补偿功能实现 |
| 4.2.3 脉冲嵌入与检测功能实现 |
| 4.3 从端系统实现 |
| 4.3.1 频率基准信号恢复 |
| 4.3.2 时间基准信号恢复 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 光纤时频传递系统实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验验证平台搭建 |
| 5.2.1 短光纤调试平台搭建 |
| 5.2.2 长光纤测试平台搭建 |
| 5.3 系统性能测试评价指标 |
| 5.3.1 时频基准信号传递精度 |
| 5.3.2 时频基准信号短期稳定度 |
| 5.3.3 系统温度稳定性 |
| 5.4 测试方法与结果分析 |
| 5.4.1 频率基准信号传递精度与短期稳定度测试 |
| 5.4.2 时间基准信号传递精度与短期稳定度测试 |
| 5.4.3 系统温度稳定性测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结束语 |
| 6.1 本文主要贡献 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（8）GEO卫星无源测定轨关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 缩略语表 |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 人造卫星的应用和高精度轨道的意义 |
| 1.1.2 卫星观测技术 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 常用的有源卫星测定轨技术 |
| 1.2.2 常用的无源卫星测定轨技术 |
| 1.3 研究意义 |
| 1.4 论文的主要内容 |
| 第2章 卫星干涉测量简介 |
| 2.1 测量原理 |
| 2.2 相时延测量和群时延测量 |
| 2.2.1 相时延测量 |
| 2.2.2 群时延测量 |
| 2.3 观测模式 |
| 2.3.1 连线干涉模式 |
| 2.3.2 GPS辅助的VLBI模式 |
| 2.3.3 射电源校准的ΔVLBI模式 |
| 2.3.4 卫星校准的ΔVLBI模式 |
| 2.3.5 观测模式选择 |
| 2.4 系统可行性分析 |
| 2.4.1 VLBI系统的要求 |
| 2.4.2 天线要求 |
| 2.4.3 天线噪声温度 |
| 2.4.4 数据速率 |
| 2.4.5 原子频率标准 |
| 2.4.6 无源测定轨系统信噪比估计 |
| 2.4.7 无源测定轨的关键技术分析 |
| 第3章 无源测定轨技术的误差分析 |
| 3.1 无源测定轨的测量模型的主要误差源 |
| 3.2 精度衰减因子及仿真分析 |
| 3.2.1 测站的布局 |
| 3.2.2 站心直角坐标系 |
| 3.2.3 仿真条件 |
| 3.2.4 仿真结果 |
| 3.2.5 仿真结论 |
| 3.3 实际测站分析 |
| 3.4 无源测定轨的测量模型的误差分析 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 高精度站间时间同步技术 |
| 4.1 常用技术及其优缺点分析 |
| 4.1.1 双向卫星时间频率传递技术 |
| 4.1.2 GNSS共视/全视时间频率传递技术 |
| 4.1.3 基于GNSS载波数据的时间频率传递技术 |
| 4.1.4 无源测轨网中的站间时间同步应用 |
| 4.2 基于通信卫星的共视时间频率传递技术 |
| 4.2.1 方法原理 |
| 4.2.2 轨道误差影响 |
| 4.2.3 试验与结果分析 |
| 4.2.4 结论 |
| 4.3 基于IGSO卫星的时间传递方法 |
| 4.3.1 高精度预报轨道约束的IGSO双向时间传递方法 |
| 4.3.2 观测频率修正 |
| 4.3.3 卫星运动引入的误差 |
| 4.3.4 IGSO双向时间传递试验结果与分析 |
| 4.3.5 转发共视技术在IGSO卫星观测中的应用 |
| 4.3.6 结论 |
| 4.4 气象数据获取方法 |
| 4.4.1 常用的对流层模型 |
| 4.4.2 其他获取气象参数的途径 |
| 4.4.3 不同对流层延迟产品的比较分析 |
| 4.4.4 结论 |
| 4.5 基于北斗GEO卫星的精密共视时间频率传递技术 |
| 4.5.1 BDPCV方法的原理 |
| 4.5.2 误差分析 |
| 4.5.3 试验与结果 |
| 4.5.4 结论 |
| 4.6 基于抛物面天线观测的精密共视时间频率传递技术 |
| 4.6.1 抛物面天线观测北斗GEO卫星的方法 |
| 4.6.2 试验与结果分析 |
| 4.6.3 结论 |
| 4.7 Vondrak–Cepek平滑方法及其在站间时间传递中的应用 |
| 4.7.1 Vondrak–Cepek平滑方法原理 |
| 4.7.2 Vondrak–Cepek平滑方法在联合TWSTFT和 PPP数据中的应用 |
| 4.7.3 Vondrak–Cepek平滑方法在本文试验中的应用 |
| 4.7.4 结论 |
| 4.8 总结 |
| 第5章 卫星干涉时间测量的数据采集技术研究与试验 |
| 5.1 系统设计 |
| 5.1.1 系统组成介绍 |
| 5.1.2 数据采集设备介绍 |
| 5.2 软件介绍 |
| 5.2.1 时标信息 |
| 5.2.2 Mark5B格式 |
| 5.2.3 数据的采集 |
| 5.2.4 数据的预处理 |
| 5.2.5 软件流程图 |
| 5.3 观测试验 |
| 5.3.1 积分时间选取 |
| 5.3.2 群时延 |
| 5.3.3 相时延 |
| 5.3.4 一天群时延观测结果 |
| 5.4 总结 |
| 第6章 以北斗卫星为校准源的系统差改正技术及轨道确定试验 |
| 6.1 基于差分观测数据轨道确定技术的仿真试验 |
| 6.1.1 ODTT网的副站-副站轨道确定模式 |
| 6.1.2 基于L波段直发式数据的差分轨道确定试验 |
| 6.1.3 北斗GEO卫星的定轨统计分析 |
| 6.1.4 基于抛物面天线的频间偏差确定方法 |
| 6.1.5 小结 |
| 6.2 以北斗卫星为校准源的系统差改正技术及轨道确定试验 |
| 6.2.1 原理 |
| 6.2.2 试验安排与干涉测量结果 |
| 6.2.3 结果与分析 |
| 6.2.4 小结 |
| 6.3 基于以北斗卫星为校准源的系统差改正技术的短弧段轨道确定 |
| 6.3.1 短弧定轨 |
| 6.3.2 短弧预报 |
| 6.4 总结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 主要工作和创新点 |
| 7.1.1 主要创新点 |
| 7.1.2 主要工作 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（9）激光双向时频传递中高精度时间鉴别技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 时频传递国内外研究现状 |
| 1.2.1 早期的时频传递手段 |
| 1.2.2 基于卫星的时频传递手段 |
| 1.2.3 基于光纤的时频传递手段 |
| 1.2.4 自由空间的激光时频传递 |
| 1.3 论文的主要内容 |
| 第2章 时频传递链路需求 |
| 2.1 激光时频传递需求 |
| 2.1.1 时钟需求 |
| 2.1.2 空间激光链路需求 |
| 2.2 激光时频传递系统构成 |
| 2.2.1 激光时频传递链路裕量计算 |
| 2.2.2 激光通信及时频传递终端 |
| 2.3 高精度激光探测时钟恢复技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 时频传递关键技术 |
| 3.1 IEEE1588时间同步技术 |
| 3.1.1 IEEE1588时钟同步流程 |
| 3.1.2 IEEE1588同步协议中同步报文 |
| 3.2 DDMTD数字双混频时差测量技术 |
| 3.3 IEEE1588与DDMTD联合测量 |
| 3.3.1 联合测量分析 |
| 3.3.2 联合测量仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 时频传递系统中误差分析 |
| 4.1 光电收发前端对精度的影响 |
| 4.2 时频传递算法中存在的精度问题 |
| 4.3 本章小节 |
| 第5章 时频传递系统实验及分析 |
| 5.1 时频传递实验方案 |
| 5.2 时频传递测试结果 |
| 5.2.1 主时钟频率稳定性标定 |
| 5.2.2 时间同步精度测量 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论及创新点 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的成果 |
| 致谢 |
（10）基于北斗GEO卫星的精密共视时间频率传递方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 时间传递技术的发展 |
| 1.2.1 古代时间传递技术 |
| 1.2.2 现代时间传递技术 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 研究目的及意义 |
| 1.5 论文的主要工作与内容安排 |
| 第2章 高精度时间频率传递基本原理 |
| 2.1 GPS/BDS单向授时 |
| 2.2 GNSS共视时间传递 |
| 2.2.1 基本原理 |
| 2.2.2 不同基线长度的共视时间传递 |
| 2.3 GNSS PPP时间传递方法 |
| 2.3.1 基本模型 |
| 2.3.2 UofC模型 |
| 2.4 TWSTFT时间传递 |
| 2.4.1 时间传递公式 |
| 2.4.2 误差源分析 |
| 2.5 光纤时频传递 |
| 2.6 时间和频率表征 |
| 2.6.1 时域测量 |
| 2.6.2 频率测量 |
| 2.6.3 时间和频率波动模型 |
| 2.6.4 频率稳定度的特征 |
| 2.6.5 时间偏差与时间方差 |
| 2.7 小结 |
| 第3章 PCVTFT时间频率传递模型和试验 |
| 3.1 研究背景和研究的问题 |
| 3.2 PCVTFT方法及观测方程 |
| 3.2.1 建立PCVTFT方法的观测方程 |
| 3.2.2 PCVTFT方法分析 |
| 3.3 PCVTFT短基线试验及结果分析 |
| 3.3.1 超短基线(5m)试验 |
| 3.3.2 短基线(西安-临潼30km基线)试验 |
| 3.4 PCVTFT长基线试验及结果分析 |
| 3.4.1 双向卫星时间频率传递和转发式测定轨试验平台 |
| 3.4.2 西安-长春1800km长基线试验 |
| 3.4.3 西安-喀什3000km长基线试验 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 短基线GNSS接收机时延相对校准试验 |
| 4.1 基本原理 |
| 4.2 试验数据及处理策略 |
| 4.3 试验分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 GEO卫星轨道误差对PCVTFT的影响分析 |
| 5.1 GEO轨道误差对PCVTFT影响的计算方法 |
| 5.1.1 GEO轨道误差 |
| 5.1.2 轨道误差对PCVTFT影响的计算方法 |
| 5.2 计算结果及分析 |
| 5.2.1 北斗GEO卫星情况及跟踪站选择 |
| 5.2.2 解算结果及分析 |
| 第6章 电离层误差对精密时间传递的影响分析 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 电离层一阶项、二阶项延迟计算方法 |
| 6.3 北斗GEO卫星电离层延迟改正计算分析 |
| 6.3.1 实验数据及处理策略 |
| 6.3.2 结果分析 |
| 6.4 电离层二阶项延迟的计算与分析 |
| 6.4.1 实验数据与处理策略 |
| 6.4.2 二阶电离层延迟对观测值的影响 |
| 6.4.3 二阶电离层延迟对测站钟差影响 |
| 6.4.4 二阶电离层延迟对时间传递的影响 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 PCVTFT实时应用初步研究 |
| 7.1 实时时间传递数据平台设计 |
| 7.1.1 数据源 |
| 7.1.2 数据中心设计 |
| 7.1.3 软件界面设计 |
| 7.2 实时时间传递方案的设计 |
| 7.3 小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 论文主要研究成果与创新点 |
| 8.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
四、双向卫星时频传递系统与应用（论文参考文献）
- [1]光纤时间同步系统中的光学相位控制研究[D]. 林锦平. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]通信卫星载波相位时间频率传递方法研究[D]. 苏瑜. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2021(02)
- [3]守时系统国际时间比对数据融合方法研究[D]. 王威雄. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2021(02)
- [4]光纤时频同步系统的中继放大研究[D]. 穆宽林. 北京邮电大学, 2021(01)
- [5]太阳射电观测阵列时频同步与信号传递研究[D]. 刘宇晴. 山东大学, 2021(12)
- [6]基于小型激光器的高精度无线时频同步技术研究[D]. 李浩彭宇. 电子科技大学, 2021(01)
- [7]一种50ps精度的光纤时频传递系统设计与实现验证[D]. 张秀钰. 电子科技大学, 2021(01)
- [8]GEO卫星无源测定轨关键技术研究[D]. 韦沛. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2020
- [9]激光双向时频传递中高精度时间鉴别技术研究[D]. 陈星驰. 长春理工大学, 2020(01)
- [10]基于北斗GEO卫星的精密共视时间频率传递方法研究[D]. 丁硕. 中国科学院大学(中国科学院国家授时中心), 2020(01)