输入信号的占空比对异或门混频器差频输出的影响

在基于频率输出的传感器测量电路设计中,经常碰到的一个问题是如何高精度测量由测量参数引起的小频率增量。将测量信号和参考信号经过混频器混频,通过低通滤波获得两信号差频输出的方法可解决这个问题。与其他数字混频器相比,异或门混频器在处理两准数字信号差频时有无可比拟的优势。通过理论分析、仿真和实际电路实验,考察了输入信号占空比的变化对异或门混频器差频输出性能的影响。结果表明：两输入信号为占空比50％的方波时,并或门混频器的差频输出性能最佳,滤波电路相对简单;随占空比的变化,异或门混频器的差频输出性能逐渐变差,需要辅以比较复杂的滤波电路。     

D触发器实现差频的输出特性分析

在对频率输出的传感器测量中,经常碰到的一个问题是如何高精度测量由测量参数引起的小频率增量问题。许多研究使用D触发器得到待测的可变频率和参考的固定频率的差频。通过理论分析,对D触发器用于差频时的输出特性进行了研究。结果表明：即使两输入信号的频率固定,D触发器差频输出的周期不唯一。如果一个时钟信号周期的误差不影响到测量精度,D触发器可作为两信号的差频器件。实际应用时,参考信号的频率应大于待测信号频率的最大值,并将其接在“CLK”端。     

基于新校频算法的GPS可驯铷钟系统研究

在GPS可驯铷钟系统中,校频是驯频的前提.常用高精度校频算法的不足在于需要昂贵的高分辨时间间隔计数器.提出了一种新的校频算法.使用最小分辨率为0.1μs的低分辨时间间隔计数卡,测量铷钟和GPS定时接收机二者秒信号的时差,然后设计了卡尔曼滤波算法,并在单片机中实现,对时差数据进行平滑,克服由于GPS的秒信号、铷钟的秒信号的不稳定和测量噪声带来的影响,估计出高精度的时差数据,从而在较短时间内获得很高的校频精度.该方法将GPS作为频率基准,间接得到了铷钟相对于与GPS的频差,避免了使用昂贵的高分辨计数器.使用该校频算法,对PRS10铷钟进行驯频,研制了可驯铷钟系统.对系统的测量结果表明在不影响铷钟短期稳定度的情况下,频率准确度一般优于5×10-12.     

一种高精度频标比对方法

介绍了相位重合点检测技术和频差倍增原理,提出了基于频差倍增技术的计数方案,实现了虚拟频标比对仪的设计,着重分析了系统的运行原理和实现方法。相位重合点检测是一种高精度测量周期性信号参数的技术,该技术有效克服了±1个数的计数误差,使得仪器的测量精度比普通仪器提高了1000倍以上,可广泛应用于高精度频率测量仪器中。实际证明,基于该方案的频标比对系统精度有了显著提高,且设备构成简单、易于实现,取得了不错的效果。     

光弹调制差频偏振测量及误差分析

针对现有光弹调制测量偏振方法无法用普通阵列探测器有效采集锁相频率,难以测量复色光的偏振特性等缺点,提出了一种三光弹调制器互差频调制的新型偏振测量方法.操作时,3个光弹调制器分别工作在频率w1,w2和w3上,三频率大小略有差异,从而可以对光进行差频调制并产生载有被测光偏振信息的低频调制分量(0,w1-w2,2w1-2w3);然后,通过锁相放大即可以一次测量获得斯托克斯矢量S中的S0,S1和S2.介绍了三光弹调制差频偏振测量的基本原理,通过相应的数值仿真和实验验证了其可行性,并对差频大小、相位延迟幅度等因素对测量结果的误差进行了初步分析.分析表明,该方法不仅保留了原光弹调制偏振测量方法测量精度高等优点,而且调制光电流频率下降了2～3个数量级(10～500 Hz),普通阵列探测器即可实现探测,在高精度偏振成像技术方面具有潜在的应用价值.     

工频相位差测量的一种数字化实现方法

本文设计了正弦波整形电路、相位比较电路、锁存信号的产生电路、一定频率的计数信号发生器、LED数显电路,实现对工频信号差数字化的直接测量;并介绍了对工频信号以外信号的相差扩展测量方法。     

基于同步周期扩展的宽范围等精度快速频率测量方法的研究

针对传统"高频用测频法,低频用测周法"频率测量的精度和速度差异过大的不足,提出在较宽的被测信号频率范围内获得相同测量精度与响应速度的测量方法及电路.并用微控制器加以低成本地实现.这里以电动自行车加速特性实验为例,分析了该方法及电路的可行性和实用性.     

基于MSP430的智能测量表设计

基于MSP430设计了智能多功能测量表,由主控芯片、信号发生电路、液晶显示电路、键盘输入电路等测量电路组成,实现了对直流/交流电压、电阻、电容以及晶体三极管放大倍数的多量程测量功能和频率可调正弦波/方波的输出功能。经测试,系统可以完成指定的测量输出任务,具有测量精度理想、交互界面友好等优点。     

基于FPGA的快速、高精度自适应测频法

在某些对测频精度要求较高的场合,如惯导系统的信号测量,人工采用计数器测频法存在着耗时长、更换通道步骤繁琐、测量不方便的缺陷。本文给出一种用FPGA编程替代计数器的自适应测频方法,该方法可在宽频段（0.1Hz-200KHz范围内）实现同时、连续对多个通道快速、高精度测量,并能根据被测频率的变化自动实时输出测量结果,大大简化了测频步骤、节省了测量时间。使用此方法研制的某惯导信号测频系统经实际测量检验精度达到10~（-7）。     

高频相位式激光测距频率源分析与改进

为优化相位式激光测距的频率源设计,提高测距准确度,通过建立频率源的相位噪声和频差在电路中的传递模型,分析二者对测量误差的影响程度,得出频差是影响测距误差的主要因素,提出通过混频器改进锁相环频率源的方法.该方法采用混频器替代传统锁相环反馈同路的分频器,缩短锁相环的锁定时间,从而提高相位式激光测量的准确度.实验结果表明,在测量频率达每秒百万次时,改进后频率源引起的误差降低了39％,该方法能有效提高相位式激光测量性能.