本发明涉及一种星形网络时间频率同步系统及同步方法，所述同步系统包括主站、从站以及连接所述主站和从站的多条传输光纤，主站包括中心时钟、与中心时钟连接的多个波分复用器Ⅰ、与波分复用器Ⅰ连接的时间间隔测量模块、与时间间隔测量模块连接的主控模块以及与主控模块连接的多个延迟线，每个波分复用器Ⅰ连接一个延迟线，每个延迟线连接一条传输光纤，波分复用器Ⅰ和延迟线的数量与传输光纤的数量相同；从站包括多个波分复用器Ⅱ和多个用户端，波分复用器Ⅱ和用户端的数量与所述传输光纤的数量相同，每个波分复用器Ⅱ连接一条传输光纤，每个用户端与一个波分复用器Ⅱ。本发明时间和频率信号同时传输同时补偿，时间频率同步精度高，频率信号相位一致。
1.一种星形网络时间频率同步系统，包括主站、从站以及连接所述主站和从站的多条传输光纤，其特征在于，所述主站包括中心时钟、与所述中心时钟连接的多个波分复用器Ⅰ、与所述波分复用器Ⅰ连接的时间间隔测量模块、与所述时间间隔测量模块连接的主控模块以及与所述主控模块连接的多个延迟线，每个波分复用器Ⅰ连接一个延迟线，每个延迟线连接一条传输光纤，所述波分复用器Ⅰ和所述延迟线的数量与所述传输光纤的数量相同；所述从站包括多个波分复用器Ⅱ和多个用户端，所述波分复用器Ⅱ和所述用户端的数量与所述传输光纤的数量相同，每个波分复用器Ⅱ连接一条传输光纤，每个用户端与一个波分复用器Ⅱ连接。
2.如权利要求1所述的星形网络时间频率同步系统，其特征在于，任意两条传输光纤之间的长度差≤1mm。
3.如权利要求1或2所述的星形网络时间频率同步系统，其特征在于，所述主站还包括用于将电信号转换为光信号的光发送模块Ⅰ和用于将光信号转换为电信号的光接收模块Ⅰ，所述光发送模块Ⅰ连接于所述中心时钟与所述波分复用器Ⅰ之间，所述光接收模块Ⅰ连接于所述波分复用器Ⅰ和时间间隔测量模块之间。
4.如权利要求3所述的星形网络时间频率同步系统，其特征在于，所述从站还包括用于将电信号转换为光信号的光发送模块Ⅱ和用于将光信号转换为电信号的光接收模块Ⅱ，所述光发送模块Ⅱ连接于所述光接收模块Ⅱ与所述波分复用器Ⅱ之间，所述光接收模块Ⅱ连接于所述波分复用器Ⅱ与所述用户端之间。
5.如权利要求1所述的星形网络时间频率同步系统，其特征在于，所述延迟线包括串联连接的压电陶瓷光纤延迟线和温控光纤延迟线。
6.如权利要求1所述的星形网络时间频率同步系统，其特征在于，所述主站还包括频率预处理模块，所述频率预处理模块包括与所述波分复用器Ⅰ连接的混频模块、与所述混频模块连接的滤波器、与所述滤波器连接的过零检测器以及与所述过零检测器连接的计数器。
7.一种星形网络时间频率同步方法，其特征在于，其具体步骤为:
S1、测量传输光纤长度，确保每一信号传输链路中传输光纤长度基本相同，不同信号传输链路的传输光纤之间的长度差≤1mm；
S2、主站同时给多条信号传输链路发送时间/频率信号，使用不同波长的光信号分别传递时间信号和频率信号，其中，不同信号传输链路中相同信号传输使用同样波长的光信号，不同波长光信号经过波分复用器进入延迟线和传输光纤，到达从站后分成两路，一路给用户使用，另一路沿原传输光纤链路返回，到达主站进行时间间隔测量；
S3、根据光信号波长确定光信号在传输光纤中的传输速度；
S4、任选一路信号传输链路作为参考链路，其他任意一路信号传输链路作为待测链路，对参考链路与待测链路的时间信号进行测量，得到两路时间信号的时间间隔t，根据测量得到的时间间隔t和确定的传输速度计算主站到从站单路传输过程中时间信号的时间间隔Δt；
S5、将得到时间信号的时间间隔Δt送入控制模块，转换成电压信号输出，控制延迟线，对传输光纤的传输时延进行初步补偿调整，将时间间隔Δt调整到正弦波频率信号的一个周期之内；
S6、测量正弦波频率信号上升沿过零点时间的时间间隔，对传输光纤的传输时延进行补偿调整，确保每条信号传输链路中的频率信号相位一致。
8.如权利要求7所述的星形网络时间频率同步方法，其特征在于，步骤S4中，得到参考链路时间信号与待测链路时间信号的时间间隔t的步骤为：在任意一路信号传输链路中，时间/频率信号的传输时间记为：
T＝tsA+2twdmA+2tdel+2t0+2twdmB+trB+tsB+trA (1)
式中，tsA表示主站光发送模块进行光电转换所需时间，twdmA表示光信号经过主站中波分复用器Ⅰ所需时间，tdel表示光信号经过延迟线所需时间，t0表示光信号经传输光纤传输所需时间，twdmB表示光信号经过从站中波分复用器Ⅱ所需时间，trB表示从站光接收模块进行光电转换所需时间，tsB表示从站光发送模块进行光电转换所需时间，trA表示主站光接收模块进行光电转换所需时间；
记参考链路传输用时t1＝tsA1+2twdmA1+2tdel1+2t0+2twdmB1+trB1+tsB1+trA1，待测链路传输用时t2＝tsA2+2twdmA2+2tdel2+2t0+2twdmB2+trB2+tsB2+trA2，则两路信号传输链路的时间间隔t＝t2-t1；
得到主站到从站单路传输过程中时间信号的时间间隔Δt的步骤为：
假设从主站发送到从站时所用光信号波长为λ1，对应的群速度为v1，从从站返回到主站时光信号波长为λ2，对应的群速度为v2，往返使用同一根传输光纤，确保物理上往返链路等长，考虑色散的影响，则单路传输的时间信号的时间间隔记为
9.如权利要求8所述的星形网络时间频率同步方法，其特征在于，步骤S6中，测量正弦波频率信号上升沿过零点时间的时间间隔的具体步骤为：任选一路信号传输链路作为参考链路，其他任意一路信号传输链路为待测链路，记参考链路的频率信号为cos(2πf0u)，参考链路的频率为f0，待测链路的频率信号为待测链路的频率为f0+Δf，其中，u表示为频率信号传输时间，表示为相位差，对参考链路与待测链路的频率信号进行混频，混频使用的本振信号为cos(2πfcu)，则进行混频后，参考链路的频率信号变为cos(2π(f0-fc)u)，待测链路的频率信号变为 记频率fb＝f0-fc，参考拍频信号为cos(2πfbu)，待测拍频信号为 则两个拍频信号的相位差与未混频前参考链路的频率信号和待测链路的频率信号的相位差相同，均为拍频信号的周期是混频前参考链路频率信号和待测链路频率信号周期的f0/fb倍；
测量正弦波频率信号的相位差时，通过参考链路频率信号和待测链路频率信号过零点时间的时间间隔表示，记混频后的参考链路频率信号和待测链路频率信号过零点时间的时间间隔为T，则混频前参考链路频率信号和待测链路频率信号过零点时间的时间间隔为Tf0/fb；
与时间信号相同，主站到从站单路传输过程中频率信号的时间间隔记为
10.如权利要求9所述的星形网络时间频率同步方法，其特征在于，步骤S6中，将得到频率信号的时间间隔ΔT送入控制模块，转换成电压信号输出，控制延迟线，对传输光纤的传输时延进行补偿调整。
星形网络时间频率同步系统及同步方法
技术领域
[0001] 本发明属于时间频率同步技术领域，涉及网络时间频率同步技术，具体地说，涉及一种星形网络时间频率同步系统及同步方法，用于实现对高频射电望远镜阵列采样时的时间频率同步。
背景技术
[0002] 目前，对光纤视频传递系统的研究有很多，但都集中在解决时间同步和频率同步的问题上。针对时间频率同步常见的方法有环回法和双向比对法，这两种方法均可以实现高精度的时间频率同步。在大部分时间频率同步系统中，时间信号和频率信号的传输是分开补偿的，需要的器件多且辅助。一些涉及子端时钟频率一致且相位同步的方案，只进行了一条链路主端时钟与子端时钟频率信号的相位一致，并没有进行多点传输实验且同时实现时间同步、频率稳定、相位一致。多点授时的方案侧重于时间同步与频率的稳定度，而没有关注每一个子节点频率信号相位一致的问题。
[0003] 公告号为CN 104038302 B的中国发明专利公开了一种适用于DWDM光传输系统的超精密时间频率传递方法，该方法的步骤为：a.首先建立超精密光纤授时系统的数学模型；b.在DWDM光传输系统主站到从站之间完全实现高精度时间频率同步；c.然后采用光纤时延在线监测技术进行DWDM光缆中的每根光纤的时延值的精准测量；d.将DWDM的每对光纤的传输时延不对称差值补偿到＜0.1ns；e.采用光纤时延在线监测技术以及光纤时延自动锁定和均衡补偿技术，分割剥离光纤时延漂移和老化累积带来的负面影响。与现有技术相比，本发明解决了现有光同步数字体系、分组传送网等光通信网络中光纤时延的变化值不能自适应控制以及原有时间同步技术存在缺陷导致同步精度难以提高的问题。
[0004] 公告号为CN 106788840 B的中国发明专利公开了一种基于光纤频率传递的高精度光纤时间同步方法，其用光纤频率传递实现发射端与接收端的频率信号相位稳定；用频率信号产生时间信号；用光纤时间同步实现对所有时间信号进行校准。光纤频率传递方法在接收端得到的频率信号具有稳定度高的优点，可以实时消除光纤链路的噪声和温度漂移；光纤时间同步方法在接收端得到的时间信号具有准确度高的优点，可以准确地实现时间同步；基于光纤频率传递的高精度光纤时间同步方法，结合了光纤频率传递稳定度高和光纤时间同步方法准确度高的优点，实现了时间同步的高稳定度和高准确度。
[0005] 公告号为CN 102158298 B的中国发明专利公开了一种利用同步数字系列光网络的业务通道实施高精度时间频率传递的新方法，该方法采用经过同一根光缆并经过相同同步数字系列网络中继站的双向低速支路业务通道作为时频传递信道，利用双向频率传递与测量得出从站与主站间的频率偏差，从站利用该频差值对本地的时钟进行伺服调整，使从站的时钟始终与主站保持频率跟踪锁定关系，保证从站恢复频率的准确度与稳定度。当从站利用天基授时系统完成初相调整后，就完成了从站时间频率与主站的高度同步。该发明仅需要依托同步数字系列光网络的低速支路业务就可以实现高精度、长距离的时间频率传递，具有时间频率传递精度高、占用光网络带宽少，对视频传递信道的路由变化不敏感的优点。
[0006] 现有时间频率同步方案均没有解决星形网络授时中频率信号相位不一致的问题，大多关注时间同步精度和频率信号的稳定度，多路传输时均与中心始终对比，无法保证分发出去的各路信号相位一致。对于高频射电望远镜阵列采样来讲，相位不一致将会导致采样不同步，会影响高频射电望远镜的观测效果。
发明内容
[0007] 本发明针对现有高频射电望远镜阵列采样时存在频率信号相位不一致等上述问题，提供了一种星形网络时间频率同步系统及同步方法，将时间信号和频率信号同时传输同时补偿，实现高精度的时间频率同步和频率信号相位一致。
[0008] 为了达到上述目的，本发明提供了一种星形网络时间频率同步系统，包括主站、从站以及连接所述主站和从站的多条传输光纤，所述主站包括中心时钟、与所述中心时钟连接的多个波分复用器Ⅰ、与所述波分复用器Ⅰ连接的时间间隔测量模块、与所述时间间隔测量模块连接的主控模块以及与所述主控模块连接的多个延迟线，每个波分复用器Ⅰ连接一个延迟线，每个延迟线连接一条传输光纤，所述波分复用器Ⅰ和所述延迟线的数量与所述传输光纤的数量相同；所述从站包括多个波分复用器Ⅱ和多个用户端，所述波分复用器Ⅱ和所述用户端的数量与所述传输光纤的数量相同，每个波分复用器Ⅱ连接一条传输光纤，每个用户端与一个波分复用器Ⅱ连接。
[0009] 优选的，任意两条传输光纤之间的长度差≤1mm。
[0010] 优选的，所述主站还包括用于将电信号转换为光信号的光发送模块Ⅰ和用于将光信号转换为电信号的光接收模块Ⅰ，所述光发送模块Ⅰ连接于所述中心时钟与所述波分复用器Ⅰ之间，所述光接收模块Ⅰ连接于所述波分复用器Ⅰ和时间间隔测量模块之间。
[0011] 优选的，所述从站还包括用于将电信号转换为光信号的光发送模块Ⅱ和用于将光信号转换为电信号的光接收模块Ⅱ，所述光发送模块Ⅱ连接于所述光接收模块Ⅱ与所述波分复用器Ⅱ之间，所述光接收模块Ⅱ连接于所述波分复用器Ⅱ与所述用户端之间。
[0012] 优选的，所述延迟线包括串联连接的压电陶瓷光纤延迟线和温控光纤延迟线。
[0013] 优选的，所述主站还包括频率预处理模块，所述频率预处理模块包括与所述波分复用器Ⅰ连接的混频模块、与所述混频模块连接的滤波器、与所述滤波器连接的过零检测器以及与所述过零检测器连接的计数器。
[0014] 为了达到上述目的，本发明另提供了一种星形网络时间频率同步方法，其具体步骤为：
[0015] S1、测量传输光纤长度，确保每一信号传输链路中传输光纤长度基本相同，不同信号传输链路的传输光纤之间的长度差≤1mm；
[0016] S2、主站同时给多条信号传输链路发送时间/频率信号，使用不同波长的光信号分别传递时间信号和频率信号，其中，不同信号传输链路中相同信号传输使用同样波长的光信号，不同波长光信号经过波分复用器进入延迟线和传输光纤，到达从站后分成两路，一路给用户使用，另一路沿原传输光纤链路返回，到达主站进行时间间隔测量；
[0017] S3、根据光信号波长确定光信号在传输光纤中的传输速度；
[0018] S4、任选一路信号传输链路作为参考链路，其他任意一路信号传输链路作为待测链路，对参考链路与待测链路的时间信号进行测量，得到两路时间信号的时间间隔t，根据测量得到的时间间隔t和确定的传输速度计算主站到从站单路传输过程中时间信号的时间间隔Δt；
[0019] S5、将得到时间信号的时间间隔Δt送入控制模块，转换成电压信号输出，控制延迟线，对传输光纤的传输时延进行初步补偿调整，将时间间隔Δt调整到正弦波频率信号的一个周期之内；
[0020] S6、测量正弦波频率信号上升沿过零点时间的时间间隔，对传输光纤的传输时延进行补偿调整，确保每条信号传输链路中的频率信号相位一致。
[0021] 优选的，步骤S4中，得到参考链路时间信号与待测链路时间信号的时间间隔t的步骤为：
[0022] 在任意一路信号传输链路中，时间/频率信号的传输时间记为：
[0023] T＝tsA+2twdmA+2tdel+2t0+2twdmB+trB+tsB+trA (1)
[0024] 式中，tsA表示主站光发送模块进行光电转换所需时间，twdmA表示光信号经过主站中波分复用器Ⅰ所需时间，tdel表示光信号经过延迟线所需时间，t0表示光信号经传输光纤传输所需时间，twdmB表示光信号经过从站中波分复用器Ⅱ所需时间，trB表示从站光接收模块进行光电转换所需时间，tsB表示从站光发送模块进行光电转换所需时间，trA表示主站光接收模块进行光电转换所需时间；
[0025] 记参考链路传输用时t1＝tsA1+2twdmA1+2tdel1+2t0+2twdmB1+trB1+tsB1+trA1，待测链路传输用时t2＝tsA2+2twdmA2+2tdel2+2t0+2twdmB2+trB2+tsB2+trA2，则两路信号传输链路的时间间隔t＝t2-t1；
[0026] 得到主站到从站单路传输过程中时间信号的时间间隔Δt的步骤为：
[0027] 假设从主站发送到从站时所用光信号波长为λ1，对应的群速度为v1，从从站返回到主站时光信号波长为λ2，对应的群速度为v2，往返使用同一根传输光纤，确保物理上往返链路等长，考虑色散的影响，则单路传输的时间信号的时间间隔记为
[0028] 优选的，步骤S6中，测量正弦波频率信号上升沿过零点时间的时间间隔的具体步骤为：
[0029] 任选一路信号传输链路作为参考链路，其他任意一路信号传输链路为待测链路，记参考链路的频率信号为cos(2πf0u)，参考链路的频率为f0，待测链路的频率信号为待测链路的频率为f0+Δf，其中，u表示为频率信号传输时间，表示为相位差，对参考链路与待测链路的频率信号进行混频，混频使用的本振信号为cos(2πfcu)，则进行混频后，参考链路的频率信号变为cos(2π(f0-fc)u)，待测链路的频率信号变为记频率fb＝f0-fc，参考拍频信号为cos(2πfbu)，待测拍频信号为
则两个拍频信号的相位差与未混频前参考链路的频率信号和待测链路的
频率信号的相位差相同，均为 拍频信号的周期是混频前参考链路频率信号和待测链路频率信号周期的f0/fb倍；
[0030] 测量正弦波频率信号的相位差时，通过参考链路频率信号和待测链路频率信号过零点时间的时间间隔表示，记混频后的参考链路频率信号和待测链路频率信号过零点时间的时间间隔为T，则混频前参考链路频率信号和待测链路频率信号过零点时间的时间间隔为Tf0/fb；
[0031] 与时间信号相同，主站到从站单路传输过程中频率信号的时间间隔记为[0032] 优选的，步骤S6中，将得到频率信号的时间间隔ΔT送入控制模块，转换成电压信号输出，控制延迟线，对传输光纤的传输时延进行补偿调整。
[0033] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
[0034] 本发明系统及方法，任选一路信号传输链路作为参考链路，通过测量任意一路信号传输链路返回信号与参考链路信号的时间间隔，将得到的时间间隔通过控制模块转换成电压信号控制延迟线，将所有信号传输链路的时间补偿到与参考链路信号相同，将时间信号和频率信号同时传输同时补偿，实现了高精度的时间频率同步和频率信号相位一致，节约资源，成本低，技术简单。
附图说明
[0035] 图1为本发明星形网络时间频率同步系统的结构框图；
[0036] 图2为本发明频率预处理模块的结构框图。
具体实施方式
[0037] 下面，通过示例性的实施方式对本发明进行具体描述。然而应当理解，在没有进一步叙述的情况下，一个实施方式中的元件、结构和特征也可以有益地结合到其他实施方式中。
[0038] 参见图1，本发明提供了一种星形网络时间频率同步系统，包括主站、从站以及连接所述主站和从站的多条传输光纤1，所述主站包括中心时钟21、与所述中心时钟21连接的多个波分复用器Ⅰ22、与所述波分复用器Ⅰ22连接的时间间隔测量模块23、与所述时间间隔测量模块23连接的主控模块24以及与所述主控模块24连接的多个延迟线25，每个波分复用器Ⅰ22连接一个延迟线25，每个延迟线25连接一条传输光纤1，所述波分复用器Ⅰ22和所述延迟线25的数量与所述传输光纤1的数量相同；所述从站包括多个波分复用器Ⅱ31和多个用户端32，所述波分复用器Ⅱ31和所述用户端32的数量与所述传输光纤1的数量相同，每个波分复用器Ⅱ31连接一条传输光纤1，每个用户端32与一个波分复用器Ⅱ31连接。
[0039] 上述系统中，任意两条传输光纤之间的长度差≤1mm。通过严格控制传输光纤的长度，保证每条信号传输链路传输光纤基本等长，从而确保物理上时间信号和频率信号往返的链路等长，从而使获取的时间间隔更为准确，提高时间频率同步的准确度。
[0040] 继续参见图1，上述系统中，所述主站还包括用于将电信号转换为光信号的光发送模块Ⅰ26和用于将光信号转换为电信号的光接收模块Ⅰ27，所述光发送模块Ⅰ26连接于所述中心时钟21与所述波分复用器Ⅰ22之间，所述光接收模块Ⅰ27连接于所述波分复用器Ⅰ22和时间间隔测量模块23之间。光发送模块Ⅰ将主站中中心时钟发送的时间信号和频率信号由电信号转化为光信号，以便通过传输光纤传输至从站，到达从站后从站将转换为光信号的时间信号和频率信号转换为电信号，一路发送至用户端，供用户使用，另一路由从站再次转化为光信号通过传输光纤传输至主站，由光接收模块Ⅰ转换为电信号发送至时间间隔测量模块进行时间间隔测量。
[0041] 继续参见图1，上述系统中，所述从站还包括用于将电信号转换为光信号的光发送模块Ⅱ33和用于将光信号转换为电信号的光接收模块Ⅱ34，所述光发送模块Ⅱ33连接于所述光接收模块Ⅱ34与所述波分复用器Ⅱ31之间，所述光接收模块Ⅱ34连接于所述波分复用器Ⅱ31与所述用户端32之间。由于主站发送给从站的时间和频率信号到达从站后被分成两路，一路给用户使用，一路沿原路返回，为了便于时间和频率信号的传输，需要将时间和频率信号的电信号转换为光信号进行传输，然后再转换为电信号供用户端使用或进行时间间隔的测量。当时间和频率信号由主站发送至从站后，光接收模块Ⅱ将传输光纤传输的光信号转换为电信号，一路发给用户端，供用户使用，另一路返回时，通过光发送模块Ⅱ将电信号转换为传输光纤传输的光信号由传输光纤返回至主站，用于对时间和频率信号的时间间隔进行测量。
[0042] 上述系统中，所述延迟线包括串联连接的压电陶瓷光纤延迟线和温控光纤延迟线。通过延迟线对延时时间进行补偿，针对光纤链路中由温度变化引起的延迟变化，使用温控光纤延迟线进行补偿；由于大地震动等原因引起的延时抖动用压电陶瓷光纤延迟线进行补偿，使时间信号和频率信号同时传输并且达到相位一致，保证时间信号和频率信号的高精度同步，提高射电望远镜的观测效果。
[0043] 继续参见图1，并参见图2，由于频率信号的频率过高，会影响补偿的效果，时间间隔的分辨力低，从而降低时间频率同步的精度，为了保证时间信号和频率信号的高精度同步，上述系统一优选实施方式中，所述主站还包括频率预处理模块28，所述频率预处理模块28包括与所述波分复用器Ⅰ22连接的混频模块、与所述混频模块连接的滤波器281、与所述滤波器281连接的过零检测器282以及与所述过零检测器282连接的计数器283。通过混频模块对参考链路的频率信号和待测链路的频率信号进行混频，由滤波器滤波后得到低频信号进行通过过零检测器进行过零检测，混频后测量分辨力比直接测量分辨力大大提高，测得两条链路返回信号的时间间隔后进行补偿，可以补偿到很小的时间间隔，实现相位严格的一致，时间信号和频率信号的同步精度高。
[0044] 上述系统的一优选方案中，参见图1，传输光纤1和延迟线25均设有两条，波分复用器Ⅰ22、波分复用器Ⅱ31、用户端32、光发送模块Ⅰ26、光接收模块Ⅰ27、光发送模块Ⅱ33、光接收模块Ⅱ34均设有两个，两条传输光纤的长度差为0.5mm，可以是0mm、0.2mm、0.7mm不等，只要是≤1mm即可。上述元件的数量根据从站的用户数量决定，用户数量越多，上述元件的数量越多，具体视实际情况而定。当传输光纤的数量超过两条时，任意两条传输光纤之间的长度差均可以是0mm、0.2mm、0.5mm、0.7mm不等，只要是≤1mm即可。
[0045] 本发明上述同步系统，任选一路信号传输链路作为参考链路，通过测量任意一路信号传输链路返回信号与参考链路信号的时间间隔，将得到的时间间隔通过控制模块转换成电压信号控制延迟线，将所有信号传输链路的时间补偿到与参考链路信号相同，将时间信号和频率信号同时传输同时补偿，实现所有链路信号相位一致，保证时间信号和频率信号的时间高精度同步。
[0046] 本发明还提供了一种星形网络时间频率同步方法，其具体步骤为：
[0047] S1、测量传输光纤长度，确保每一信号传输链路中传输光纤长度基本相同，不同信号传输链路的传输光纤之间的长度差≤1mm；
[0048] S2、主站同时给多条信号传输链路发送时间/频率信号，使用不同波长的光信号分别传递时间信号和频率信号，其中，不同信号传输链路中相同信号传输使用同样波长的光信号，不同波长光信号经过波分复用器进入延迟线和传输光纤，到达从站后分成两路，一路给用户使用，另一路沿原传输光纤链路返回，到达主站进行时间间隔测量；
[0049] S3、根据光信号波长确定光信号在传输光纤中的传输速度；
[0050] S4、任选一路信号传输链路作为参考链路，其他任意一路信号传输链路作为待测链路，对参考链路与待测链路的时间信号进行测量，得到两路时间信号的时间间隔t，根据测量得到的时间间隔t和确定的传输速度计算主站到从站单路传输过程中时间信号的时间间隔Δt；其中，
[0051] 得到参考链路时间信号与待测链路时间信号的时间间隔t的步骤为：
[0052] 在任意一路信号传输链路中，时间/频率信号的传输时间记为：
[0053] T＝tsA+2twdmA+2tdel+2t0+2twdmB+trB+tsB+trA (1)
[0054] 式中，tsA表示主站光发送模块进行光电转换所需时间，twdmA表示光信号经过主站中波分复用器Ⅰ所需时间，tdel表示光信号经过延迟线所需时间，t0表示光信号经传输光纤传输所需时间，twdmB表示光信号经过从站中波分复用器Ⅱ所需时间，trB表示从站光接收模块进行光电转换所需时间，tsB表示从站光发送模块进行光电转换所需时间，trA表示主站光接收模块进行光电转换所需时间；
[0055] 记参考链路传输用时t1＝tsA1+2twdmA1+2tdel1+2t0+2twdmB1+trB1+tsB1+trA1，待测链路传输用时t2＝tsA2+2twdmA2+2tdel2+2t0+2twdmB2+trB2+tsB2+trA2，则两路信号传输链路的时间间隔t＝t2-t1；
[0056] 得到主站到从站单路传输过程中时间信号的时间间隔Δt的步骤为：
[0057] 假设从主站发送到从站时所用光信号波长为λ1，对应的群速度为v1，从从站返回到主站时光信号波长为λ2，对应的群速度为v2，往返使用同一根传输光纤，确保物理上往返链路等长，考虑色散的影响，则单路传输的时间信号的时间间隔记为
[0058] S5、将得到时间信号的时间间隔Δt送入控制模块，转换成电压信号输出，控制延迟线，对传输光纤的传输时延进行初步补偿调整，将时间间隔Δt调整到正弦波频率信号的一个周期之内；
[0059] S6、任选一路信号传输链路作为参考链路，其他任意一路信号传输链路为待测链路，记参考链路的频率信号为cos(2πf0u)，参考链路的频率为f0，待测链路的频率信号为待测链路的频率为f0+Δf，其中，u表示为频率信号传输时间， 表示为相位差，对参考链路与待测链路的频率信号进行混频，混频使用的本振信号为cos(2πfcu)，则进行混频后，参考链路的频率信号变为cos(2π(f0-fc)u)，待测链路的频率信号变为记频率fb＝f0-fc，参考拍频信号为cos(2πfbu)，待测拍频信号为 则两个拍频信号的相位差与未混频前参考链路的频率信号和待测链路的频率信号的相位差相同，均为拍频信号的周期是混频前参考链路频率信号和待测链路频率信号周期的f0/fb倍；
[0060] 测量正弦波频率信号的相位差时，通过参考链路频率信号和待测链路频率信号过零点时间的时间间隔表示，记混频后的参考链路频率信号和待测链路频率信号过零点时间的时间间隔为T，则混频前参考链路频率信号和待测链路频率信号过零点时间的时间间隔为Tf0/fb；
[0061] 与时间信号相同，主站到从站单路传输过程中频率信号的时间间隔记为[0062] 将得到频率信号的时间间隔ΔT送入控制模块，转换成电压信号输出，控制延迟线，对传输光纤的传输时延进行补偿调整，确保每条信号传输链路中的频率信号相位一致。
[0063] 本发明上述同步方法，任选一路信号传输链路作为参考链路，通过测量任意一路信号传输链路返回信号与参考链路信号的时间间隔，将得到的时间间隔通过控制模块转换成电压信号控制延迟线，将所有信号传输链路的时间补偿到与参考链路信号相同，将时间信号和频率信号同时传输同时补偿，实现所有链路信号相位一致，保证时间信号和频率信号的时间高精度同步。
[0064] 上述实施例用来解释本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。
