短期頻率穩(wěn)定度時域測量方法及實現(xiàn)——頻差倍增法及雙混頻時差法綜合應(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)對非標(biāo)準(zhǔn)信號需要具有較高的測量精度。然而在測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,和簡單結(jié)構(gòu)的測量儀器備受歡迎。本文的目的也就是研究滿足這樣一種要求的測量系統(tǒng),具有較高測試精度,較寬測試范圍,同時系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單,成本較低,方便應(yīng)用的短期頻率穩(wěn)定度測試儀。文中針對目前國內(nèi)外短期頻率穩(wěn)定度的測量技術(shù)的發(fā)展,對這個領(lǐng)域進(jìn)行了研究： 1.簡要介紹了頻率源輸出噪聲

2、模型,及其在時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算方法；介紹了短期頻率穩(wěn)定度時域頻域測量的常用方法,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),我們用一個具體的實例來說明測量短期頻率穩(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)計完整的硬件電路,整機自校精度達(dá)到10-13/s量級。并對其噪聲性能做了比較詳細(xì)地說明和分析。 3.針對頻差倍增方案實現(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)定度的時域測量方法,雙混頻時差法再次實現(xiàn)短穩(wěn)的測量,詳細(xì)論述了雙混頻方案的測量原理,并對公共源引入噪聲的影響做了說明和推導(dǎo)；實現(xiàn)硬件電路；在軟件設(shè)計上,設(shè)計了相應(yīng)保障其測量計算可信度的算法。 4.總結(jié)和比對這兩種不同的方案,根據(jù)測試結(jié)果分析其優(yōu)缺