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高精度卫星时间双向比对/同步系统(TWSTT)--

 汉无为 2011-03-11
 
  国外已有相关产品,如AOA公司的TWT-100是用于TWSTT的调制解调器。TimeTech公司的SATRE1039等。最高精度接近0.2纳秒。AOA的-100已广泛用于世界上各时辰站之间的时间比对。但AOA由于公司被并购此产品已停止生产。此外波兰也有成套的用于雷达网的高精度同步系统。它的同步精度约为2纳秒。
 
  国外的产品价格昂贵。如AOA的TWT-100仅是调制解调器,价格就超过5万美元。而TimeTech一个站的价格约为¥200万元,而波兰的同步系统价格约为每站¥300万元。
 
  国内也有单位开始研究时间双向传递技术,但多是理论上的研究,而不是研发实际的系统。我们从1997年开始研发基于时间双向传递技术的同步系统已用于多基地雷达和无源雷达系统。同步精度已优于1纳秒。
 
1、系统组成
 
      本系统由两个站组成。每个站包括:高精度时间比对器、复/分接器、调制/解调器、上下变频器和卫星天线等。
 
      高精度时间比对器用于测量时间双向传递中信号的发送和接收时刻,并将测量数据传给对方站,以便计算同步误差。
 
      复/分接器将定时信号和数据组合在帧结构中一起发送给对方站。同时从接收到的组合信号中分解出定时信号和数据。
 
      调制解调器将组合信号调制到70MC中频。同时将手动的70MC中频信号恢复成组合信号。
上/下变频器将70MC中频信号变化成发射频率通过天线发送出去,或将接收到的信号变成70MC的中频提供给调制解调器。、
 
2、关键技术
 
1.1  高精度时间比对技术
 
      TWSTT的关键是高精度时间比对,它的分辨率要求达到或优于0.1纳秒。我们目前已研发了模块,分辨率达到0.1纳秒,精度为0.3纳秒。同时,我们还储备了分辨率为10pS,精度为50pS的模块技术。
 
1.2   低抖动复/分接技术
 
       由于目前通讯系统中所使用的复/分接器有近100纳秒的抖动,根本无法用于TWSTT中。因此必须设计专用的复/分接器,它的抖动必须低于1纳秒。
 
1.3    低抖动调制解调器
 
      调制解调器也是主要的误差源之一。它也会引入较大的误差。我们采用相关时钟、信号完备性检测和补偿等方法可以克服其误差影响。
 
3、现有条件
 
  有10年以上TWTT的开发经验。为多个单位研制了TWTT同步系统。

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