原子頻標頻率變換級的設(shè)計.pdf

1、原子頻標是空間技術(shù)和授時系統(tǒng)的頻率與時間基準，直接決定了衛(wèi)星通信的質(zhì)量。原子頻標的長短準確度和穩(wěn)定指標是決定其性能的關(guān)鍵。論文在對原子頻標伺服系統(tǒng)環(huán)路方程進行研究的基礎(chǔ)上，對銣原子頻標系統(tǒng)伺服系統(tǒng)核心頻率變換級進行了設(shè)計和優(yōu)化，并驗證其結(jié)果并研制了頻率變換級的軟硬件系統(tǒng)，通過試驗測試驗證了優(yōu)化結(jié)果。伺服環(huán)路分析非常復(fù)雜，本文對構(gòu)成非自激量子頻標伺服環(huán)路的各單元進行了適當簡化，將包含量子物理部分的伺服環(huán)路簡化為量子鑒頻器及受控振蕩器兩個部

2、件，并在此基礎(chǔ)上導出了簡化的伺服環(huán)路方程，研究了環(huán)路方程的靜態(tài)特性，在此基礎(chǔ)上用圖解的方法得到環(huán)路平衡工作點。原子頻標頻率變換級要求較高,往往成為原子頻標設(shè)計的瓶頸。本論文比較了幾種常用頻率變換實現(xiàn)方案，分析其各自的優(yōu)缺點，并提出了一種FPGA+DDS的頻率高準確度、低雜散、低噪聲的解決方案，實現(xiàn)了銣頻標電路部分最終的頻率變換級。它具有頻率高準確度、低雜散、低噪聲等優(yōu)點，提升了整個原子頻標系統(tǒng)最終性能。本文研究了該方案的軟件和硬件實現(xiàn)，