卡爾曼濾波在光纖授時時延測量中的應用

王 超，楊君剛，王 凱（西安通信學院信息服務系，西安710106）

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卡爾曼濾波在光纖授時時延測量中的應用

王 超，楊君剛，王 凱
（西安通信學院信息服務系，西安710106）

摘要：針對Round-t ri p時延測量方法中時延測量值受光功率波動和時鐘頻率漂移所引起的時延波動范圍大、測量值準確性低的問題，提出利用卡爾曼濾波對時延測量值進行處理的方法，合理設計了濾波器相關參數。通過M at l ab數值仿真表明，濾波后的時延估計值與原始測量值相比精度約提高8倍，證明了應用所提方法可以得到準確的時延值。在此基礎上，將該方法應用于光纖高精度授時設備中，實測結果表明該方法比統計平均的時延處理方法獲得的系統授時精度提高約130ps。

關鍵詞：光纖授時；授時精度；時延測量；卡爾曼濾波

0　引言

高精度的時間同步網絡作為國家最基礎、最關鍵的基礎設施之一，在確保國家安全方面具有重要的支撐作用，已經成為一種重要的戰略資源。目前，我國高精度授時仍然以GPS為主，北斗衛星導航系統的授時服務尚待進一步完善，而且衛星授時服務系統受其技術體制限制，存在一定的可靠性和安全性隱患，所以有必要對基于其它手段的高精度授時服務系統進行研究，以提高我國整個授時服務體系的可靠性、安全性和完備性。分布廣泛的光傳輸網憑借其低成本、高穩定性和抗干擾性等優勢被用來承載授時業務具有明顯的優勢，可以作為衛星授時服務系統的有效補充和備份手段［1］。……