分布式光纤时间同步系统的设计与实现

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1、申请上海交通大学硕士学位论文分布式光纤时间同步系统的设计与实现硕士姓名：胡亮专业：电子科学与技术班级：B1103491学号：1110349019研究方向：光纤时间传递导师：吴龟灵副教授上海交通大学电子信息与电气工程学院2014年01月万方数据DesignandImplementationofdistributedfiber-optictimesynchronizationsystemByHu,LiangADVISOR:Assoc.Prof.Wu,GuilingATHESISSUBMITTEDTOSHANGHAIJIA

2、OTONGUNIVERSITYINPARTIALFULFILLMENTOFTHEREQUIREMENTSFORTHEDEGREEOFMASTEROFSCIENCEDepartmentofElectronicEngineeringShanghaiJiaoTongUniversityJanuary20141万方数据上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的

3、全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在_____年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日1万方数据上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完

4、全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日1万方数据分布式光纤时间同步系统的设计与实现摘要高精度的时间同步技术在卫星导航、航空航天、深空探测、地质测绘、通信、电力传输和科学研究与计量等领域有着重要的应用价值。现有文献报道的光纤时间同步方案基本都是点对点的，在很多实际应用中，需要点对多点的分布式高精度时间同步。现有的分布式的时间同步方案，如基于光纤同步数字系列（SDH：SynchronousDigitalHierarchy）的时间同步和IEEE1588（PTP）时间同步协议，的精度较低。本文研究

5、基于光纤实现高精度分布式时间同步的方法，及其系统设计与实现技术。主要的工作包括：(1)对分布式光纤时间同步系统进行了系统分析，详细的分析和讨论了温度、发射波长等因素对分布式时间传递精度和稳定度的影响。(2)设计实现了一种间歇轮询比对分布式光纤时间同步方法，包括：基于时分多址接入机制（TimeDivisionMultipleAccess，TDMA）的控制协议，帧结构，光纤时间同步端机以及钟差预测算法。针对间歇轮询分布式光纤时间同步方法的不足，进一步提出了一种不间断分布式光纤时间同步方法。通过采用TDMA机制和动态调整定

6、时信息（如1pps，5pps等），实现时间同步中心和所有接入时间同步单元间的不间断分布式光纤时间同步，提高了时间同步精度和稳定度。(3)在实验室环境下搭建了连续稳定运行的点对点的光纤双向时间比对实验系统，开展了100km点对点双向时间比对实验，实现了精度优于40ps的时间传递。在此基础之上实现了1×8分布式光纤时间同步实验系统，进行了基于不同TDMA周期（半个小时、一个小时和两个小时）的分布式光纤时间同步实验，同1万方数据步精度均优于100ps。关键词：光纤时间传递，分布式，时间同步系统，双向时间比对1万方数据上海交

7、通大学硕士学位论文英文摘要DesignandImplementationofdistributedfiber-optictimesynchronizationsystemABSTRACTHigh-precisiontimesynchronizationisrequiredinmanyapplicationssuchassatellitenavigationtechnology,aerospace,deepspaceexploration,geologicalsurvey,communication,powertran

8、smission,scientificresearchandmeasurement,andsoon.Uptodata,mostoffiber-optictimesynchronizationschemeproposedintheliteraturearebasedonpoint-to-pointtimetransfer.Inmanypracti