本发明涉及通信领域，特别是涉及光纤双向时间频率传递的方法。
背景技术：
光纤时间频率传递是一种高精度区域性时间传递技术，其具有超低的时间频率传递不稳定度，可用于光频标的时间频率比对和地面站间的超精密时间同步。目前国际上有许多研究机构建立了这种光纤传递链路，比如德国物理技术研究院(ptb)，日本的国家信息与通信技术研究院(nict)以及中国的国家计量院，并取得了一定的研究成果。当前光纤时间传递技术分为光纤单向时间传递和光纤双向时间传递技术，由于光纤双向传递技术的传递稳定度更高，这种技术也应用的最为广泛。
目前光纤双向时间频率传递一般是基于伪码测距和扩频技术实现的，其中载波一般为几十兆赫兹。基于伪码测距技术的时间频率传递的精度随着码速率的提高而提高，由于光纤链路的带宽很宽，理论上可以用非常高的码速率实现极高的时间频率传递精度，但是由于受限于微波器件和设计成本，这种技术一般最高采用20mchip/s的码速率，实现的时间传递精度在几十皮秒量级，时间传递精度远未达到最优。为了利用现有的系统设计，不增加额外成本，设计一种更高精度光纤双向时间频率传递的方法。
技术实现要素：
本发明目的在于提供一种用于光纤双向时间频率传递的方法，提高光纤双向时间频率传递的精度。
本发明公开的一种高精度光纤双向时间频率传递的方法，用于两站间光纤双向时间频率传递系统，包括以下步骤：
第一步、在每个方向上，测量载波频率值；
第二步、在所述方向上，根据多个时刻的载波频率值，计算载波相位变化，再进一步计算所述方向单向链路时延测量值；
第三步、根据每个方向的链路时延测量值计算得到两站间的时差；
第四步、根据多个时刻上所述两站之间的时差，计算平均时差。
作为本发明进一步优化的实施例，在所述测量载波频率值的步骤中，测量分辨率优于mhz，测量间隔≤1s。
在本申请的一个实施例中，所述载波相位变化为
其中，f0为中频载波的中心频率；fd(t)为所述载波频率值，随时间t变化；dφk表示从t0时刻到tk时刻这段时间内的变化量。
在本申请的一个实施例中，所述单向链路时延测量值为
其中t是中频载波的周期，k为历元序号。
在本申请的一个实施例中，所述平均时差为：
其中，i为历元序号，n为历元数量，dcp1、dcp2分别为两个方向的单向链路时延测量值。
本申请实施例采用的上述至少一个技术方案能够达到以下有益效果：时间传递精度提高，且利用现有硬件设计，不增加成本。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为高精度光纤双向时间频率传递方法流程图
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
当前方案都是利用伪码进行测量解算，本发明主要是在光纤系统中首次采用载波相位测量方法。
以下结合附图，详细说明本申请各实施例提供的技术方案。
用于两站间光纤双向时间频率传递系统，包括以下步骤：
第一步、光纤双向时间频率传递载波频率值的测量；
在每个方向上，测量载波频率值；作为本发明优化的实施例，在光纤双向时间频率传递系统中利用专用双向时频传递调制解调装置进行载波频率值的测量，测量分辨力优于mhz量级，测量间隔≤1s(秒)，进行时间频率传递的每个站内的设备需要保证频率源相同。
需要说明的是，本实施例中所述“专用双向时频传递调制解调装置”是现有设备，例如timetech公司的satre。
第二步、在所述方向上，根据多个时刻的载波频率值，计算载波相位变化，再进一步计算所述方向单向链路时延测量值；
单向链路时延的解算过程实施例如下：
根据第一步中测量的载波频率值，计算k时刻的时间频率传递载波相位的变化。假设系统的中频载波频率为f0，所测量的载波频率值为fd(t)，测量时间间隔为1s，在系统测量初始时刻载波相位dφ0设置为零。则k时刻载波相位的测量值为
该测量值表征载波相位从历元0到历元k这段时间内的变化量(历元可以理解为时刻)，该数值是以周为单位的计数值。由于在时间频率传递过程中，我们一般以纳秒为单位的时延值表示，因此可利用以下公式进行转换，解算得到单向链路时延测量值。
其中t是中频载波的周期。
需要说明的是，两个方向上的测量是相同的，而且是相对独立的。外部时间基准为测量系统提供10mhz频率信号和1pps信号
第三步、根据每个方向的链路时延测量值计算得到两站间的时差；
两站时差的解算，利用解算的双方向链路的时延值dcp1(k)和dcp2(k)进行两站时差解算，为了提高系统测量精度，利用一组时延值，进行数据滤波处理，最终得到两站的时差。两组时延值分别记为dcp1(n)和dcp2(n)。
第四步、根据多个时刻上所述两站之间的时差，计算平均时差。
利用以下公式对这两组数据dcp1(n)和dcp2(n)进行求差再平均运算，得到平均值δt。
为确保光纤链路中的载波频率值测量的准确性和有效性，必须保证单站内部各个设备的同源，此时需要本地原子钟提供多路频率信号或时间信号，若原子钟本身无法提供多路信号时，可采用外接频率隔离放大器的方式输出多路频率，为站内各设备提供标准的频率信号。在测量载波频率过程中，为提高时延计算的精度，可根据实际情况调整中频载波频率值，如调整为l波段或者c波段等，同时也可提高载波频率值的测量分辨力，比如由mhz量级提高到μhz量级等。最终利用时差计算公式计算得到两站时差。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。