随着时代的发展,时钟参考源的精度也随着原子钟到光钟的演变在不断提升,但目前传统的时频传输系统对于诸如5G,物联网等领域所需求的时频同步精度尚显不足。因此如何提升时频传输系统的精度已经越来越成为当前各国研究的热点。相比于传统的双向卫星时频传输方案,基于光纤的微波直接强度调制光载波传输具有低损耗,高稳定性,不易受电磁干扰等特性,使得传输精度能够得到较大的提升。但由于光纤会受到外界环境因素的影响,远端接收的频率信号的相位会受到一定的扰动,所以需要设计稳频传输系统来对传输过程中引入的相位抖动进行检测和预补偿。本文研究的内容就是长距离的基于光纤的时频传输系统,提出了一种将主动补偿与被动补偿相结合的光纤微波强度调制的稳频传输方案,在保证传输稳定度的情况下,大幅提升了系统支持的传输距离。文中主要完成的工作可以分为以下几个部分:1)介绍了光纤稳频传输的相关理论。首先阐述了时频传输的意义和研究背景,将传统的基于卫星链路的授时同步方案同当前主流的基于光纤的时频传输方案进行对比,并分析了各种方案的优势及不足之处。同时介绍了频率稳定度的时域表征—阿伦方差,来衡量时频传输系统的传输精度,并对影响系统传输稳定度的因素进行了分析。2)相位补偿方案的设计。本论文设计的频率传输系统结合了主动补偿和被动补偿两种方法,来实时补偿信号在光纤传输中引入的相位抖动。其中主动补偿采用的是锁相环模块,在本文中先介绍了锁相环的基本原理,并针对应用于长距离光纤链路的时频传输系统,对锁相环各个模块的结构和参数进行了设计与优化。基于锁相环的主动补偿和无源的被动补偿都具有补偿范围大等优点,但主动补偿由于利用了恒温压控晶体振荡器优良的短稳特性,可以提升系统的短稳性能,而被动补偿没有引入额外的有源电器件,所以在长期稳定度的表现上更有优势。在本文中提出了将二者结合的方案,在传输系统的本地端采用了无源的被动补偿,由于采用了预补偿,在光纤传输过程中引入的大部分相位抖动都被抵消了,所以远端基于锁相环的主动补偿的压力减小,使得本系统在保证良好短期和长期传输稳定度的同时能够支持更长距离的传输。3)不同传输距离下系统表现性能的测量。首先测量本论文设计的系统在背靠背和1Okm光纤链路等短距离情形下的传输稳定度。在实验室中通过调试双向掺铒光纤放大器并结合波分复用等技术完成了1007km的光纤链路系统的搭建,并在其上测量系统在长距离光纤链路传输时的表现性能。同时对现有的测量手段进行分析对比,并结合测量过程,对系统进行优化。最终实验测得本系统在2.4GHz微波直接强度调制光载波传输1007km光纤链路时,短期和长期稳定度分别为8.2×10-14/s和7.88×1O-17/104s。