局域无线时间比对系统中硬件零延迟的实现

李会锦，刘音华,3，李孝辉,3

局域无线时间比对系统中硬件零延迟的实现

李会锦1,2，刘音华1,2,3，李孝辉1,2,3

（1. 中国科学院 国家授时中心，西安 710600；2. 中国科学院大学 电子电气与通信工程学院，北京 101408；3. 中国科学院 时间频率基准重点实验室，西安 710600）

当前，越来越多的行业要求时间比对的精度达到纳秒量级。局域无线时间比对系统采用双向伪码测距原理，两地面站互发互收测距信号，通过解析伪距得出钟差，理论上可以实现纳秒量级的时间比对。但是，该系统在对接收信号进行采样时，如果FPGA的工作时钟信号和本地1PPS相位不固定，将导致对本地1PPS采样存在一个工作时钟的不确定性，不满足纳秒级的时间比对需求。基于此，本文在局域无线时间比对系统的实现中提出一种基于AD9520的相位零延迟方法。不同强度信号下的开关机实验结果表明：采用零延迟方法，可以消除相位不固定带来的影响，使开关机带来的时延变化量保持在0.05ns以内，实现开关机硬件时延一致性。

时间比对；零延迟；双向测距原理；相位固定；AD9520

0 引言

时间是当今测量准确度最高、应用最广泛、能够实现全球高精度传递的基本物理量[1]。时间比对技术的应用已经渗入到许多国计民生的重要领域，很多领域都对时间比对的精度提出越来越高的要求。例如5G通信、卫星导航定位和深空探测等诸多领域，要求时间比对的精度达到纳秒量级[2]。常用的高精度无线时间比对技术有三种，包括卫星单向时间比对、卫星共视法和卫星双向时间比对技术。……