短期頻率穩(wěn)定度時(shí)域測(cè)量方法及實(shí)現(xiàn)——頻差倍增法及雙混頻時(shí)差法綜合應(yīng)用.pdf

1、隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展,在很寬的頻率范圍內(nèi)對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)需要具有較高的測(cè)量精度。然而在測(cè)量精度與儀器的成本,復(fù)雜程度和應(yīng)用條件之間存在著矛盾,具有高精度,低成本,和簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的測(cè)量?jī)x器備受歡迎。本文的目的也就是研究滿足這樣一種要求的測(cè)量系統(tǒng),具有較高測(cè)試精度,較寬測(cè)試范圍,同時(shí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,成本較低,方便應(yīng)用的短期頻率穩(wěn)定度測(cè)試儀。文中針對(duì)目前國(guó)內(nèi)外短期頻率穩(wěn)定度的測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,對(duì)這個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行了研究： 1.簡(jiǎn)要介紹了頻率源輸出噪聲

2、模型,及其在時(shí)域頻域不同的表示形式；短期頻率穩(wěn)定度的物理意義及其表征,包括在時(shí)域和頻域的表征,以及這兩種表征之間的聯(lián)系和換算方法；接著闡述了阿倫方差的定義和計(jì)算方法；介紹了短期頻率穩(wěn)定度時(shí)域頻域測(cè)量的常用方法,主要介紹了差頻周期法,頻差倍增法等；以及這些方案在電路中引入相位噪聲的情況。 2.根據(jù)具體給出的指標(biāo),我們用一個(gè)具體的實(shí)例來說明測(cè)量短期頻率穩(wěn)定度的方法和過程。選用頻差倍增法,分三個(gè)部分：頻率發(fā)生部分,頻差倍增部分和混頻調(diào)

3、制部分,設(shè)計(jì)完整的硬件電路,整機(jī)自校精度達(dá)到10-13/s量級(jí)。并對(duì)其噪聲性能做了比較詳細(xì)地說明和分析。 3.針對(duì)頻差倍增方案實(shí)現(xiàn)中存在的問題,提出改進(jìn)方案；選用另一種短期頻率穩(wěn)定度的時(shí)域測(cè)量方法,雙混頻時(shí)差法再次實(shí)現(xiàn)短穩(wěn)的測(cè)量,詳細(xì)論述了雙混頻方案的測(cè)量原理,并對(duì)公共源引入噪聲的影響做了說明和推導(dǎo)；實(shí)現(xiàn)硬件電路；在軟件設(shè)計(jì)上,設(shè)計(jì)了相應(yīng)保障其測(cè)量計(jì)算可信度的算法。 4.總結(jié)和比對(duì)這兩種不同的方案,根據(jù)測(cè)試結(jié)果分析其優(yōu)缺