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高精度授时是军事、电力、通信、交通等各行业系统安全、稳定地运行的有力保障,授时系统是国家不可缺少的基础性工程和社会公益设施。我国现在常用的几种授时方式主要有:短波无线电授时、长波无线电授时、基于全球定位系统(GPS)授时、基于“北斗”导航系统授时、卫星双向比对授时等等。 本文设计实现了一种基于锁模激光器的高精度时钟。该系统具有液晶显示功能,可实时显示当前标准时间。系统可以向用户提供扩展的多路秒脉冲1PPS、分钟脉冲1PPM、小时脉冲1PPH信号,脉冲宽度可调,用户可以根据自己需要灵活选择不同的输出方式。其中IRIG-B码是一种应用极其广泛的校时通讯规约,可以方便地与第三方设备兼容。 本文在北京大学电路系统实验室和超快光学实验室合作的研发成果基础上,主要提出了一种基于锁模激光器的频率与时间传输方式,设计了一个时间传输系统,并完成了一套相关的测试与实验。 论文的主要工作包括以下几个方面: 1.基于锁模激光器的频率传输系统的部分硬件设计和实现; 2.基于以上研究成果,实现基于锁模激光器的频率和时间传递系统的硬件平台及软件系统的构架设计; 3.根据设计方案和指标,选取合适的芯片,并绘制硬件原理图及PCB,完成制板以及电路的调试和测试工作。 4.整个时间传输系统进行整合,测试。测试结果表明,本论文设计的基于光纤的基站时间传输方案时间抖动为200ps量级。