随着计算机、通信、定位导航、天文观测等技术的飞速发展,众多领域对高精度时间同步技术提出了更高的要求。时间同步技术的实现途径有网络、短波、长波、卫星、光纤等,其中光纤具有稳定、低损耗、受环境影响小的特点,是时间同步准确度与稳定度最高的实现途径。光纤时间同步的常用方法有单向同步法,Round-Trip法、双向同步法,其中双向同步法通过双向传输抵消诸多环境因素影响,可以取得良好的同步效果,同时保证了远端具有独立的时间基准。对于光纤双向时间同步系统,需要全天候的实时比对来保证时间同步系统运行良好,因此需要稳定运行的控制检测单元。针对以上情况,本论文设计并实现了基于双向对比的光纤时间同步控制检测单元,该单元完成了光纤时间同步系统的双向对比算法,并在此过程中处理了信号串扰、数据错误等问题,针对时间同步波动较大的问题,提出了 Kalman滤波时间同步优化算法来提升时间同步稳定性。论文具体内容如下:（1）设计实现了光纤时间同步双向对比控制检测单元,完成了实时仪器通信、数据收发与处理、前面板、软中断控制等功能。在此过程中,论文分析了系统中存在的问题,如系统中断报错问题、信号丢失与串扰问题、数据错误问题,并对以上问题进行解决。最终论文在1600km光纤链路条件下成功运行双向对比算法,实现了近远端时间同步,其时间差均值为40.90ps,标准差为59.17ps。（2）使用Kalman滤波算法对控制检测单元进行优化。本论文研究了时间同步数据,发现单元的中间量与调整量存在白噪声带来的误差,导致时间同步稳定性较差,因此选择使用Kalman滤波器来滤除噪声。论文探究了 Kalman滤波器的多种使用方式,分别对中间量、调整量、中间量与调整量进行滤波,实验证明第三种方案优化效果最佳,在1600km光纤链路条件下,时间差均值为20.88ps,标准差为28.08ps。综上所述,本论文完成了基于双向对比的光纤时间同步控制检测单元,并在1600km的光纤链路条件下验证成功。论文研究了 Kalman滤波时间同步优化算法,大大提升了时间同步的稳定性。