如何高精度同步时间（高精度时间传递）

本文将介绍一种高精度的时间同步方法，使用这种方法，在不需要精确校准的情况下可实现高精度同步。 目前大多数时间频率标准是由国际原子时来定义的，因此大多数制造商使用该标准作为唯一的时间源，其精度取决于与它们发生关系的物理系统或过程的精度。 但是，在某些情况下会有不正确地测量和校准过程产生不正确结果所带来的风险。由于这些原因，大多数制造商都使用了自己国家或地区的时间测量值作为标准。 在这种情况下需要一个高精度时钟系统来确保不会产生错误（或校准失败）数据。 对于此应用中的时间同步系统要求非常严格：其输出精度必须为百万分之一秒（纳秒）或更高。 因此，本文将介绍一种高精度同步方法。 该方法使用了一种基于光纤通道（Fiber Channel）技术并利用了一种特殊电路模块和一个具有标准时钟源的高精度时间同步系统。

1引言

最近，由于各种应用，如医疗成像、安全检查、遥测等应用需要高精度的同步时间。 由于高精度时间频率源非常昂贵，因此我们将介绍一种简单的方法：不使用高精度时钟源而是将标准时间测量值作为计时标准。 为了确保结果准确，将使用高准确度的时钟频率进行计时。 这种方法具有两个优势：①可实现更高的输出精度；②无需校准且无需成本；③提供可编程的时间范围而不是固定输出范围。

2基本原理

在这种方法中，使用一个高精度的时钟作为主参考时钟，并在该时间参考上配置了一个数字锁相环（FSR）电路。

3时钟同步

为了使系统能够高精度地同步时间，需要具有较高频率源的多路输出。 因为此时钟源具有较高的频率输出，因此它与外部石英晶体（晶振）和时钟放大器的同步可能是不可靠的。 因此，此系统中的时钟同步必须使用内部石英晶体模块。 为了实现较高精度的时间同步，使用光纤通道技术和一个外部时钟源就可以实现。

4硬件设计

所有的时间采样都通过光纤通道网络进行，其中， Fiber Channel （FFC）用于将时间频率信号从外部的光纤发送到时钟产生模块。 FFC模块被发送到一个特殊的光纤通道滤波器，该滤波器由两个滤波器组成： 第二个滤波器用于滤除信号中的噪声。 为了进行测量，该设备被设置为通过标准时钟源输出高精度时间信号以进行校准。 对于每个高精度时钟源都需要一个低延迟时钟（低于20 ns），该延迟取决于同步设备与本地时钟之间的延迟。 系统硬件设计主要包括1个时钟发生器和2个前置放大器（用于检测输出端的输出电压）。

5结束语

将该技术应用于一个基于光纤通道技术的时钟同步系统中，通过在该系统中使用具有标准时钟源的光纤通道模块。 通过调整光纤通道模块来提高时钟精度是一种简单有效的方法，可以降低由于时间偏差导致的任何可能的不正确结果。