[发明专利]一种抗光纤扰动的时钟频率传输装置

说明书

本发明公开了一种抗光纤扰动的时钟频率传输装置，其特征在于，包括通过光纤连接的发送端和接收端，所述发送端设有顺序连接的输入匹配单元、模数转换单元、并串转换单元和数字光调制单元，其中，模数转换单元连接采样时钟源；所述接收端设有顺序连接的数字光解调单元、串并转换单元、数模转换单元、数据存储缓冲单元和滤波放大输出单元，其中，串并转换单元、数模转换单元和数据存储缓冲单元均与连接参考时钟源连接的时钟准相参控制输出单元连接。这种装置成本低、功耗低、传输距离远、使用灵活，采用这种装置能降低光纤传输线路扰动或其他外界应力变化对传输相位噪声指标的劣化。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，具体是一种抗光纤扰动的时钟频率传输装置。

背景技术

时钟信号是现代信息化产品进行数字信号处理、控制、通信的基准，它通过数字光传输系统时钟同步技术实现不同地点、不同设备之间的正常工作。通用的数字光传输系统根据不同的传输速率对时钟有不同的时域抖动性要求，一些应用于相控阵技术领域的专用数字光传输系统对时钟信号不仅有抖动要求，对相位噪声也有很高要求，相位噪声是指频率信号在各种噪声作用下引起的输出信号相位随机变化，是衡量频率标准源频率稳定性的重要指标，相位噪声在频域上实质表征的是频率信号的频谱纯度，因此对外界的各种干扰及其敏感，光纤作为传输介质虽然具备天然的防电磁干扰特性，但传输光缆在实际环境中也会受到外界各种应力的影响造成光信号微观路径改变，引起色散值变化或光路群时延变化，使传输的频率信号周期特性发生改变引起相位噪声劣化。现在应用于授时系统的光纤频率传递技术一般采用直接频率调制光纤传输手段，主要关注传输频率的准确性，多采用光路环回测试和电路相位补偿等技术手段提高对光线路传输时延的精度评估，从而获得更高的时间传递精度，对光纤扰动引起的延时变化无论是跟踪速度还是补偿精度都存在较大的技术瓶颈；而在另外一些采用相控阵技术的多基地雷达光纤传输系统中，更关注频率信号的近端相位噪声指标，该指标会直接影响雷达探测目标的精度，现有的频率直调光纤技术只能在全程光缆地埋的传输系统中使用，但现实中一般远程的光传输系统为了降低施工成本普遍采用光缆架空铺设方式，或者在跨山、过河、跨桥地段都不可避免地会受到各种外界应力影响，传输光缆的轻微振动或其他外界附加在光缆上的应力变化都会造成传输相噪指标的劣化。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，而提供一种抗光纤扰动的时钟频率传输装置。这种装置成本低、功耗低、传输距离远、使用灵活，采用这种装置能降低光纤传输线路扰动或其他外界应力变化对传输相位噪声指标的劣化。

实现本发明目的的技术方案是：

一种抗光纤扰动的时钟频率传输装置， 包括通过光纤连接的发送端和接收端，所述发送端设有顺序连接的输入匹配单元、模数转换单元、并串转换单元和数字光调制单元，其中，模数转换单元连接采样时钟源；所述接收端设有顺序连接的数字光解调单元、串并转换单元、数模转换单元、数据存储缓冲单元和滤波放大输出单元，其中，串并转换单元、数模转换单元和数据存储缓冲单元均与连接参考时钟源连接的时钟准相参控制输出单元连接。

所述采样时钟源和参考时钟源均为原频点低相位噪声、低杂散、高稳定度恒温晶振，稳定度优于0.01ppm，频谱杂散低于-100dBm，偏离主频1Hz相位噪声低于-90dBc/Hz，其中，参考时钟的1倍频输出作为数据存储缓冲单元的缓存读取时钟，参考时钟源的4倍频输出作为数模转换单元的内插时钟。

所述输入匹配单元的电压增益为1:1-1:4、输出信号的差分幅度不平衡0.1dB、带宽为0.2MHz-500MHz、输入输出阻抗匹配50欧姆，输入匹配单元用于实现模拟单端信号到差分信号的转换。

所述模数转换单元的分辨率不低于16位、转换速率大于100SMPS，模数转换单元用于实现模拟信号的数字化转换。

所述并串转换单元的并行通道数不低于16位、串行输出速率不低于500Mbit/s，并串转换单元将多路并行数字信号复用成一路高速数字信号。