基于相位重合检测技术的虚拟频率计设计

本文介绍了一种新型的高分辨率测频技术—相检宽带测频技术。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10 0 0倍以上,且设备构成简单、成本低,易于实现。本文研究了与虚拟仪器设计和实现相关的一些技术和方法,实现了虚拟频率计设计,并对系统的一些关键问题做了详细的介绍和分析     

高精度时间间隔测量仪的研制

设计了一种新的时钟插入技术以实现高分辨率的时间间隔测量仪.该时钟插入技术利用信号在传输时会有稳定的,规律的延迟特点,用一段传输线对时钟信号延迟,在传输线上根据设计分辨率的大小设置一些离散的检测点,用D触发器完成对延迟后的时钟信号与被测时间间隔开始或者结束信号的重合检测,根据重合点出现的位置推算出时钟信号与被测时间间隔开始或者结束信号的时差大小.采用FPGA芯片EP2C5Q204和上述时钟插入技术实现了一个高精度时间间隔测量仪.实验结果表明基于传输延迟的时钟插入技术具有分辨率高,温度稳定性高,抗干扰能力强,容易制造的特点.实现的时间间隔测量仪具有实现简单,稳定性好等优点.     

一种基于DSP的高精度频率测量方法

本文研究了一种基于多重自相关的过零点频率估计算法,利用正弦信号的特性,进行多重自相关运算,有效地提高信噪比,结合过零点检测法对信号的频率进行估计,从而提高了频率测量的准确度,同时也给出了具体的硬件结构设计和算法实验.实验结果表明该方法能有效地对信号的频率进行估计,比传统的直接过零估计算法精度要高1～2个数量级.     

一种能改善DDS输出精度的技术

为改善直接数字式频率合成技术中存在对频率控制字取整造成的实际输出频率和拟产生频率有微小差异的问题．文中对直接数字式频率合成器中的相位累加过程进行了控制,实现了一种可输出精确频率的直接数字式频率合成技术．利用实际输出频率和理论频率之间的相位差变化特性优化设计控制过程．实验结果表明该技术方案有效,能将直接数字式频率合成技术中尾数频率的影响减小至1/10⁴,而控制过程对输出信号的相位噪声和频率稳定度等指标几乎无影响．     

铷钟扩捕方法研究

铷钟的捕获带和其能否锁定密切相关,它通常比较小。对原子钟扩捕问题进行了研究,设计了主要由二次谐波幅度检测电路和由单片机同DA构成的扫描电路等组成的扩捕电路。工作时扫描电路输出三角波扫描信号,带动本振的频率扫动同时检测二次谐波的幅度,当幅值超过设定时,说明本振的频率已进入铷钟以前的捕获带,停止扫描,铷钟靠环路的作用便能锁定。以铷钟为对象进行了实验研究,实验结果是当把本振的频率调偏到捕获带以外时,不用扩捕电路环路没法锁定而使用扩捕电路后环路正常锁定,实验结果和理论分析一致。     

基于DDS的低通滤波器的设计与实现

基于DOS技术的基本原理，以设计低通滤波器为目的，采用EDA软件Multisim2001进行仿真，研究了低通滤波器的设计方法，确定了低通滤波器的结构、阶数，并设计相关参数，得出了截至频率为120MHz的7阶的低通滤波器，其幅频特性好，具有快速的衰减性。     

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。     

长度游标与群周期比对相结合的频率测量方法

为了提高频率信号测量的分辨率,根据信号的时空转换关系和群相位重合检测技术,提出了一种基于长度游标的超高精度频率测量方法. 光和电磁波信号在空间或特定介质中的传递速度是高度准确和稳定的,利用这一自然现象对被测时间信号与其在长度上传输延迟的重合检测来测量短时间间隔,可较易获得ns到10ps级的测量分辨率. 该方法利用信号在导线中传输时延的稳定性形成长度游标,大大减小了标频信号与被测信号间相位重合信息中的模糊区,有效地逼近了最佳相位重合点,提高了测量精度. 信号传递速度的稳定和准确特性使测量精度比传统基于频率处理的方法更高,价格更有优势,而且能解决特高频率的测量问题.     

新型恒温晶体振荡器拐点自动找寻系统

针对恒温晶体振荡器（OCXO）的拐点调试和测试过程较为复杂的现状，本文提出了一种由计算机控制的OCXO拐点自动找寻系统。讨论了该系统的设计要点和关键技术，包括系统功能与结构，工作流程及系统测试和实验等。由实验结果可见，该系统的主要性能已达到了设计要求，并且具有操作简便、工作可靠等优点。     

基于时-空关系的精密测量技术及光频测量的新途径(摘要)

在光和电磁信号传输的高准确度、稳定度和高速度的基础上,常常可以以它们为中介实现长度-时间转换的精密测量.例如,用无线的方法实现的精密定位和导航就是很好的例子.被测的长度量常常表现为相应信号的传输时间和典型的传播速度,如光速的乘积.但是,近年来由于频标技术的发展和高精度频率源的广泛使用,对于频率信号的比对和测量精度的要求越来越高.测量精度常常接近于或者优于ps以及在现有的测量技术中设备的成本的降低使得我们发展了一种基于时间-空间关系的时间间隔测量技术.这是考虑到短时间间隔在传输延迟上的可测性以及对于测量方法的可控性来实现的.纳秒到皮秒的测量分辨率从时间间隔的角度来看是很短和很精密的,具有测量上的难度.但是,以信号传播的高速度如光速为中介,纳秒和皮秒所对应的信号传输延迟分别是大约30 cm和0.3 cm.这样的长度信号正好是很便于测量和处理的.所以利用信号的传输延迟通道,把短的时间间隔转换成为长度量进行测量和处理是一种有效的测量途径.传输延迟通道既可以被量化分段,又可以作为信号进行模拟方式的比对载体.经过大量的实验,以常用的同轴电缆作为传输延迟通道的时候信号的传输速度比光速要慢,根据导线的不同常常是20 cm/ns左右.通过这种测量技术的发展,探讨了在不同传输媒介中的信号传输速度及其稳定度.