电波传播时延超长基线射线干涉仪

射电干涉测量技术的新设备，英文缩写是VLBI，但由于测量方法的发展，VLBI更主要的是指甚长基线干涉测量法(very long baseline interferometry)，它的主要特点是：采用原子钟控制的高稳定度的独立本振系统和磁带记录装置；由两个或两个以上的天线分别在同一时刻接收同一射电源的信号，各自记录在磁带上；然后把磁带一起送到处理机中，进行相关运算，求出观测值。这种干涉测量方法的优点是基线长度原则上不受限制﹐可长达几千公里﹐因而极大地提高了分辨率。

当通过地球静止轨道的进信卫星通话时，其传播时延约有0.5s，时延过长通话会明显感到不适，觉得回话滞后或双方讲话“碰撞”(重叠)。这是电波传播时延所带来的第一个问题。电波传播叶延的第二个问题是回波干扰，当二线端、四线端电路耦合不平衡时，B端从A端收到的话音会泄漏一些到B端的发送端，回波传输线路再经卫星电路传输至A端，被A端白C收到，从而对A端产生干扰。在电话信引导的基带中加装回波抑制器或抵消器，叫以克服回波干扰。由于回波抑制器在收听对方讲话时，将自己的发送通路断开，从而防止接收信号因混合线圈的泄漏而再次被发送回A端。回波抑制器还能同时把A端的接收通路衰减加大，以使收到的回波减小 。

电波传播时延r可以用式表示：r=S/c。

式中S为尤线电波传播距离(km)，c为光速(00000km/s)。也就是无线电波在自由空间的传播速度。

电波传播时延是指无线电波从甲地传播到乙地所经历的时间 。

超长基线干涉的测量值包括：干涉条纹的相关幅度；射电源同一时刻辐射的电磁波到达基线两端的时间延迟差(简称时延)，延迟差变化率(简称时延率)。相关幅度提供有关射电源亮度分布的信息，时延和时延率提供有关基线(长度和方向)和射电源位置(赤经和赤纬)的信息。所得的射电源的亮度分布，分辨率达到万分之几角秒，测量洲际间基线三维向量的精度达到几厘米，测量射电源的位置的精度达到千分之几角秒。在分辨率和测量精度上，与其他常规测量手段相比，成数量级的提高。用于甚长基线干涉仪的天线，是各地原有的大﹑中型天线，平均口径在30米左右，使用的波长大部分在厘米波段。最长基线的长度可以跨越大洲。

射电源辐射出的电磁波，通过地球大气到达地面，由基线两端的天线接收。由于地球自转，电磁波的波前到达两个天线的几何程差(除以光速就是时间延迟差)是不断改变的。两路信号相关的结果就得到干涉条纹。天线输出的信号，进行低噪声高频放大后，经变频相继转换为中频信号和视频信号。在要求较高的工作中，使用频率稳定度达10的氢原子钟，控制本振系统，并提供精密的时间信号由处理机对两个"数据流"作相关处理，用寻找最大相关幅度的方法，求出两路信号的相对时间延迟和干涉条纹率。如果进行多源多次观测，则从求出的延迟和延迟率可得到射电源位置和基线的距离，以及根据基线的变化推算出的极移和世界时等参数。参数的精度主要取决于延迟时间的测量精度。因为，理想的干涉条纹仅与两路信号几何程差产生的延迟有关，而实际测得的延迟还包含有传播介质(大气对流层﹑电离层等)﹑接收机﹑处理机以及钟的同步误差产生的随机延迟，这就要作大气延迟和仪器延迟等项改正，改正的精度则关系到延迟的测量精度。延迟测量精度约为0.1毫微秒 。

由于超长基线干涉测量法具有很高的测量精度，所以用这种方法进行射电源的精确定位，测量数千公里范围内基线距离和方向的变化，对于建立以河外射电源为基准的惯性参考系，研究地球板块运动和地壳的形变以及揭示极移和世界时的短周期变化规律等都具有重大意义。此外，在天体物理学方面，由于采用了独立本振和事后处理系统，基线加长不再受到限制，这就可以跨洲越洋，充分利用地球所提供的上万公里的基线距离，使干涉仪获得万分之几角秒的超高分辨率。而且，随著地球的自转，基线向量在波前平面上的投影，通常会扫描出一个椭圆来。这样，在一天内对某个射电源进行跟踪观测的干涉仪，就可以获得各个不同方向的超高分辨率测量数据。依据多副长基线干涉仪跟踪观测得到的相关幅度﹐应用模型拟合方法，便可得到关于射电源亮度分布的结构图。地球大气对天体射电信号产生的随机相位起伏，带来了干涉条纹相位的测量误差。这和其他一些的误差来源一道，限制了超长基线干涉测量法的应用。若在三条基线上对射电源进行跟踪观测，则由三个条纹相位之和所形成的闭合相位，基本上可以消去大气和时钟误差的随机效应。用这种闭合相位参与运算，可以达到较好的模型拟合，从而减小结构图的误差。随著投入观测的站数不断增多，闭合相位也在增多，而且各基线扫描的椭圆覆盖情况也会逐渐改善，从而可以得到更精确的结构图。用甚长基线干涉仪测到的射电结构图表明：许多射电源呈扁长形，中心致密区的角径往往只有毫角秒量级，但却对应著类星体或星系这样的光学母体；有些致密源本身还呈现小尺度的双源结构甚至更复杂的结构；从射电结构随时间变化的情况看来，有的小双源好像以几倍于光速的视速度相分离。这些新发现给天体物理学和天体演化学提出了重大的研究课题 。2100433B

发送时延（传输时延）：是主机或路由器发送数据帧所需要的时间，也就是从发送数据帧的第一个比特算起，到该帧的最后一个比特发送完毕所需的时间，发送时延 = 数据帧长度(b) / 信道带宽(b/s)。

传播时延：是电磁波在信道中传播一定的距离需要花费的时间，传播时延 = 信道长度(m) / 电磁波在信道上的传播速率(m/s)。

发送时延（传输时延）发生在机器的内部的发送器中，而传播时延则发生在机器外部的传输信道媒体上。

处理时延：主机或路由器在收到分组时要花费一定的时间进行处理，例如分析分组的首部、从分组中提取数据部分、进行差错或查找适当的路由等等。

打包延迟是实时流应用独有的延迟。实时流应用是指对基于时间的信息（比如视频、音频和动画等）进行实时传送的应用。实时信息流是有时间性的，按时间顺序有规律地产生，要等待信息流达到一定的数量以满足协议数据单元( PDU) 有效负载才打包成PDU，这段等待时间称作打包延迟。对于低速编码器来说，延迟比较大。

网络延迟是指用户发出请求到远端系统对该请求作出响应传回给用户的这一段时间。对基于TCP/IP 协议的 Internet 来说，对每一请求都要作如下处理：路由处理、ADU（用户数据单元）在网络上传输以及服务器对请求进行处理，这些过程都会引起延迟。

路由延迟，它包括域名请求延迟、TCP连接建立延迟、TCP 连接释放延迟和IP在各个网关上的寻径延迟。

远程射频单元上的电信号和基站保持同步后，远端射频单元和基站机房之间的所有传输通道的时延都必须被整定，以符合空中接口的定时规定。远程射频单元和基站之间的互连整定，一般通过利用帧同步技术测定时延值进行。

接口上包括三种不同的信息流（用户层数据流、控制管理层数据流、同步数据流）。协议包含两层：L1：物理层。L2:：数据连接层。

通过L1、L2层协议，IQ数据、控制和管理、同步信号能在REC和RE之间交换。所有的信号能够在数字连续交流线上交换。

隅延尺系数是指在四坡时两端的坡与坡相交的斜脊处的延尺系数。以上图表示则为

隅延尺系数计算公式为D=(1 C^2)^(1/2)，C =斜长/A =(A^2 B^2)^(1/2)/A。2100433B