傳輸高穩(wěn)定原子鐘信號的光纖模擬通信系統(tǒng)

1 引言
由于微波通信極易受天氣影響(如大霧、風沙)，某微波通信站提出利用光纖通信技術(shù)來改造微波通信系統(tǒng)，把最重要的系統(tǒng)時鐘信號一高穩(wěn)定的原子鐘5 MHz正弦信號，通過光纖通信系統(tǒng)傳輸。一般有兩種實現(xiàn)方式：數(shù)字傳輸方式和模擬傳輸方式。采用數(shù)字傳輸方式，高速D／A和A／D轉(zhuǎn)換器價格高，PCM調(diào)制占用的帶寬較寬，因此系統(tǒng)成本較高；而采用模擬傳輸方式，要求系統(tǒng)的載噪比高，非線性失真小，但系統(tǒng)成本較低。所以模擬傳輸方式比較可取。

2 光纖模擬通信系統(tǒng)
2．1 技術(shù)指標
采用光纖模擬通信系統(tǒng)傳輸高穩(wěn)定的原子鐘5 MHz正弦信號需滿足具體的技術(shù)指標要求如表1所示。頻率穩(wěn)定度有時域和頻域兩種表征方式。表1中的10 ms短期頻率穩(wěn)定度是時域頻率穩(wěn)定度，它用信號頻率f的相對頻偏在一定采樣時間r內(nèi)的平均值的方差表示。一般采用無間隙雙采樣方差σr(τ)，即 Allan方差的方根值作為時域頻率穩(wěn)定度的統(tǒng)一表征量。實際測量只能是有限的測量次數(shù)m，它的估值表達式為：

一般按采樣時間τ的長短區(qū)分長期穩(wěn)定度和短期穩(wěn)定度。10 ms短期頻率穩(wěn)定度的采樣時間τ為10 ms。
根據(jù)實際測試情況，采用普通光纖模擬通信設備傳輸原子鐘5 MHz正弦信號，由于設備載噪比一般小于60 dB，非線性失真較大，光纖傳輸后原子鐘的10 ms短期頻率穩(wěn)定度達不到技術(shù)指標要求，因此需研制專用光纖模擬通信設備。