一种传输时延和传输距离测量系统和方法

一、项目介绍

1. 痛点问题

当信号通过某一传输系统时，其输出信号相对于输入信号将不可避免的产生一定的时间延迟。对于通信系统，传输的时延特性在很大程度上决定了传输信号的线性失真。此外，距离的测量通常依赖于时间延迟的测量。因此，传输时延的测量准确度在航天测控、导航定位、数字通信等诸多领域中起着关键作用。

目前，时延的测量根据其基本原理主要可归为时域的测量和频域的测量。时域的时延测量是较为传统的测量方法，该测量方法精度较低，测量范围较小。频域的时延测量具有更高精度和更大范围，但系统通常较为复杂，操作也更繁琐。同时，越来越多样的传输系统和工作模式的出现，对时延测量的准确度、测试手段的多样化等均提出了更高的要求。

2. 解决方案

本技术提供一种基于相位鉴别和频率测量的传输时延和传输距离测量系统及测量方法，在具备现有时延测量手段性能的基础上，具有更高的测量准确度。

一种传输时延和传输距离测量系统示意图

传输时延测量系统的零点漂移

3. 竞争优势分析

与现有基于时域测量和频域测量的技术方案相比，本发明具有以下优点和技术效果：

（1）通过相位鉴别，对传输引入的相位延迟进行测量，将对传输时延的测量转化成对相位的测量，由于目前已有的相位鉴别技术具有很高精度，大大提高了传输时延的测量精度。

（2）利用相位鉴别信号反馈控制传输信号频率，将其锁定于传输时延，从而将对相位的测量进一步转化成对频率的测量。通常，对相位的测量只能获得传输时延的相对变化，而本技术利用对多个锁定频率的测量，实现了传输时延的绝对测量。

4. 市场应用前景

在全球时间频率基准网络、卫星定位导航系统、天文观测系统中的时频信号传递，到数字通信网络，交通、电力、金融等民用领域中的数据传递，还有相控阵雷达、保密通信、火箭及导弹发射等军事领域，时间延迟作为关键参数，实现对其精确测量成为信号传输过程中的重要环节，具有广泛的应用前景。

5. 发展规划

计划通过专利许可方式将技术成果进行产品化开发，及商品化转化，形成光纤时延测试仪产品。本技术还处于原理演示阶段，后续还需要进行样机开发，小批量测试，产品中试等阶段，推广计划需根据产品研发进程调整。

6. 知识产权情况

已获得一项专利授权。

二、合作需求

1）孵化资源，工程化、产品化所需的资金、场地、实验条件、团队等；

2）寻找示范应用或应用场景；

3）寻求资源对接。

三、团队介绍

项目团队致力于时空安全信息网络以及光网络信息感知等方向的研究，团队将网络化时频同步技术与光纤干涉振动传感技术相融合，提升振动探测性能指标和实用性，研究了振动信息获取及处理技术，能够实现振动多样性识别、振动事件特性研究等，拓展出一个广阔的学科交叉融合应用场景。2021年提出时移方差增强的光纤振动探测定位技术，克服传统互相关方法对非平稳振动信号的定位局限问题，并在清华校园和北京城市光缆上验证了新方法对于城市交通振动的超高定位精度。2021年至今，通过对北京北四环地下光缆的长期监测，已经可以利用交通振动完成对重点路段交通流量的实时监测。这些前期工作都为本项目的高质量完成奠定了坚实基础。

成果编号：20240236