基于频差倍增法的频率标准装置建模与分析

在航天测控及广电电力领域,为了保证时间和频率统一,需要对时统的铷钟及髙稳晶振等设备进行高精度频率测量。采用了一种以铯原子频率标准为参考,基于频差倍增法构建的频率标准装置,根据频差倍增法测量原理,推导了测量铷钟及髙稳晶振过程中数据影响因素的数学模型,在此基础上,通过对测量影响因素的分析及实测数据计算,对装置的测量不确定度进行了分析和评定。评定结果表明,标准装置符合铷钟及髙稳晶振的检定规程要求,能够确保测量结果准确可靠。     

几种测量超窄激光线宽方法的比较

介绍了布里渊光纤环形激光器拍频法、差拍法、零拍法和光纤环法4种超窄激光线宽的测量方法.通过比较,给出了4种方法在分辨率、激光线宽和线型效应等方面的优缺点,根据这些优缺点,指出了每种方法的适用范围.     

高次频差倍增技术

本文讨论了频标计量仪器中频差倍增系统的设计思路,论证了有关方案,介绍了关键电路及工艺。实验证明该方案可以实现10~6倍的倍增(对IMHz而言)。     

基于AT89C51的超声波测速系统设计

目前在超声波测速技术中,通常采用单一的时差法或频差法测速,当被测物体的速度变化范围较大时,单一的测速方法会引入较大的测量误差。系统以单片机AT89C51为核心,将时差法测速和频差法测速集成在同一套系统中,实现了两种方法的同时测量。分析表明该方法的测量误差小,测量精度高,在近距离实时测速方面有一定的理论价值和应用前景。     

双星系统对雷达无源定位的可行性分析

双星无源定位系统对地海面雷达辐射进行定位时,存在脉冲信号频差参数提取的模糊问题。提出了一种基于虚拟双星的双时差粗定位方法,可有效解决频差测量的模糊,再结合时差/频差联合定位方法,分析了双星系统对雷达辐射源无源定位的可行性,给出了一些有用的结论。     

一种基于频差法的顺序等效采样方法及其实现

基于频差法原理实现顺序等效采样方法,将时域问题转化到频域进行处理,理论上分析其可行性,给出频率差值的计算方法,可以通过频差设计任意等效采样频率.经过电路板实验验证,该方法简化了步进延时系统的复杂度,降低延时路径上的引入的干扰,目前实现的最小步进延时为1.71ps,最高顺序等效采样率约为585GS/s.为了缩短基于频差法的顺序等效采样所需的总时间,提出了倍频采样时钟的技术.该方法可以扩展应用到许多等效采样的领域中.     

多频连续波雷达二次差频测距法的改进

在一定的信噪比下,二次差频测距法只有增加频点数才能增大测距范围或提高测距精度.本文从二次差频测距的基本原理出发详细推导了二次差频法正确测距对输出信噪比的要求,给出了测距精度与输出信噪比之间的关系,然后提出了一种新的差频测距算法——频差组合法,在相同的信噪比和频点数不增加的情况下,提高了测距性能.最后通过仿真,验证了该算法的有效性.     

新型相位式激光测距系统电路的设计

为了提高相位式激光测距系统的精度和可靠性,设计了一种新型的相位式激光测距系统的发射和两路几乎一致的接收电路。通过采用具有微小频差的低抖动时钟发生技术,差频测相技术等原理,系统可以实现特定环境下的高精度测量。系统由级联式PLL可编程时钟信号源、激光发射与接收模块、自动增益控制、混频滤波及数据采集组成。利用时钟源产生调制信号,并对反馈信号和接收信号进行放大、混频滤波等信号调理,进而采集数据并对数据进行处理分析。在电路的设计中,优化了激光的调制发射电路,采用低回波损耗的尾纤式激光器,增加简单实用的自动增益模块等。实验观察的波形和数据结果分析表明,此相位式激光测距系统电路简单实用,并且具有较高的稳定性和较高的测量精度。     

一种实现高精度稳定Zeeman激光频差的方法

为了使双频激光干涉仪的高精度和可靠性能够在当前急需解决的大尺寸高精度同轴度、直线度测量方面有效的发挥出来,有必要在双频激光干涉仪的信号处理方面采用比相技术,为此,需要稳定Zeeman激光的频差.本文提出一种基于8098单片机系统的智能化稳频差方案,不但保证了频差的稳定性,而且每次开机还能自动搜寻频差极值,从而保证了光频的复现性.系统经过实验验证,频差变化小于5kHz/5h,工作稳定可靠,可以满足比相的要求.     

高精度频差测量方法研究

针对分布式多基地雷达多源信号产生与处理技术的关键问题,分析了现有频差测试方法,探索高精度频差测量方案。通过频差扩展方法,完成被测源间相对频差指标的高精度测量系统方案设计。此方案克服了传统时间同步设备需要大量时间来校正频率误差的缺陷,使校正之后的精度大大提高。根据设计方案研制了试验样机和测试系统,并通过对高精度源间相对频差的测量获得实测数据,测试结果验证了高精度频差测量方案的可行性。     

强干扰下跳频信号的参数估计

针对通信对抗中跳频信号参数估计问题,考虑存在强干扰的情况下,提出了一种基于时频重心的跳频信号跳周期估计和基于跳频部分接收的跳时估计方法。对于跳周期估计,在短时傅里叶变换(STFT)时频变换的基础上提取信号随时间变化的时频重心,再结合小波变换和谱分析估计出跳频周期;对于跳时估计,采用跳频带宽的部分接收避开强干扰,构造含有跳变信息的参考信号,通过参考信号采用最大似然(ML)方法得到跳时的精确估计。仿真实验表明,算法运算复杂度低,跳频定位精度高,在强定频干扰的情况下仍能有效估计出跳频周期和起跳时刻。     

OFDM系统中对最大似然算法频偏估计的改进

深入研究了基于循环前缀(Cyclic-Prefix,CP)的最大似然算法(ML)算法。针对这个问题,对基于CP的ML算法做了如下改进,改进的算法同时对连续3个符号进行ML估计。符号定时同步时,当前符号同步信息能够通过前面2个符号的同步信息得到校正。在进行频偏估计时,通过使用观察窗,在窗口内进行连续频偏值的均值运算,对频偏估计值误差进行矫正。     

一种抗频偏的定时同步方法及其性能分析

针对长序列互相关定时同步性能受频偏影响的问题,提出了一种分段频偏补偿的定时同步算法.该算法在分段互相关的基础上,使用频偏补偿替代传统的绝对值操作,在减少载波频偏对同步峰值影响的同时不增加噪声均值.理论分析和仿真结果表明,改进方法定时同步性能优于传统分段方法,适用于低信噪比大频偏的无线通信系统.     

一种改进的GFDM时频同步算法

针对广义频分复用( GFDM)系统对符号定时同步要求较高的问题,提出了一种新的基于前缀码的同步算法。在接收端,在获取粗略定时信息的基础上,利用前缀码前后两部分的相位差实现载波频偏估计,并对接收序列的频率偏移进行纠正,然后通过纠正后序列与已知发射前缀的互相关函数实现精确的符号定时估计。由于该前缀码具有共轭对称的特性,使其避免了“平顶效应”的出现。结合5G中低时延高可靠场景,在频率选择性信道中对其进行仿真,并通过均方误差对其性能进行了评估。理论分析及仿真结果表明,该算法相对于原算法具有更好的定时同步性能和更低的复杂度,提升了GFDM系统的整体性能。     

Timing Jitter Measurement of Intrinsic Random Jitter and Sinusoidal Jitter Using Frequency Division

This paper presents a new method for measuring random timing jitter or sinusoidal timing jitter in signals of telecommunication devices. The method uses a divide-by-M circuit to reduce the frequency and the number of clock samples, and applies the Hilbert transform to measure the timing jitter. This new frequency division method is validated with experimental data from a serializer-deserializer device and a modulated signal source generating a 2.5 GHz FM signal.     

一种简单实用的差频方法原理研究及应用

介绍了D触发器差频的方法和应用条件,用最基础的时序分析的方法,对D触发器差频做一个理论上的验证,定量给出应用条件,并分析了产生误差的原因和最大的误差范围。同时,对这一方法的应用范围进行了拓展,给出了输入方波不对称时,对占空比限制的关系式。我们用软件仿真和试验结果验证了结论．并介绍了我们如何将D触发器差频方法用在湿度传感器的频率检测上。     

一种低复杂度的无导频OFDM系统载波频率偏移的同步方法

针对OFDM系统存在的对载波频偏非常敏感的问题,提出一种低复杂度无导频小数倍频偏的同步方法.根据OFDM符号本身以及循环前缀的特性,在MLE算法之后对残余小数频偏进行同步.在频域完成子载波数据相位差的提取.通过重新利用MLE算法中的取复数相位运算模块,节约了硬件资源.仿真证明该方法能够有效纠正采样引起的频率偏差.     

Online Hop Timing Detection and Frequency Estimation of Multiple FH Signals

This paper addresses the problem of online hop timing detection and frequency estimation of multiple frequency‐hopping (FH) signals with antenna arrays. The problem is deemed as a dynamic one, as no information about the hop timing, pattern, or rate is known in advance, and the hop rate may change during the observation time. The technique of particle filtering is introduced to solve this dynamic problem, and real‐time frequency and direction of arrival estimates of the FH signals can be obtained directly, while the hop timing is detected online according to the temporal autoregressive moving average process. The problem of network sorting is also addressed in this paper. Numerical examples are carried out to show the performance of the proposed method.