一种全面响应时间的频率稳定度测量

为从本质上反映不同频率源的频率稳定度随响应时间的变化规律,提出了一种可以测量全面响应时间的频率稳定度的方法．该方法在数字环境下,应用数字边沿效应抑制量化误差,并结合数字双混频时差法测量信号间的相位差,通过相位差得到全面的频率稳定度指标．实验证明,该方法在自校的条件下,100ns的频率稳定度能够达到10^-5,秒级稳定度能够达到10^-12,一天的频率稳定度能够达到10^-16．     

一种宽频率调节的精密OCXO

在精密标准频率控制仪器中,常常需要既能在宽频率范围调节又能够保持高频率稳定度和低相位噪声的可控晶体振荡器．为了实现宽频率范围调节,不得不采用拉动性好但是稳定度和老化率较差的基频晶体振荡器．虽然基于SC切泛音晶体的高精度恒温控制晶体振荡器(OCXO)显现出非常高的频率稳定度和低老化率,但是它的电压控制频率调节范围很窄,无法在锁相受控的情况下使用．针对更宽的频率调节范围,笔者提出一种新的方法,即通过对温度控制来调节OCXO的频率．所有精密OCXO的良好性能都可以保持下来,同时,原来的10^-7量级电压可控频率范围提高到5×10^-6量级或者更宽．这样就能够在需要长期稳定锁定的频率源,如星载的原子钟中得到应用,保证了系统稳定优良的指标．     

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．     

镁质黏土对碳化硅-堇青石复相陶瓷结构及性能影响

采用烧结法制备碳化硅-堇青石复相陶瓷。利用TG-DTA分析仪确定原料组成的热行为和反应机理,XRD确定晶相组成,SEM观察形貌结构,PCY高温卧式膨胀仪测定热膨胀系数。结果表明,800℃制备的添加镁质黏土复相陶瓷的抗折强度从0.84 MPa提高到1.91 MPa,表明加入镁质黏土能够提高复相陶瓷在烧制过程中的强度;在1 300℃烧结温度下,添加镁质黏土试样的抗折强度从37.25 MPa提高到40.61 MPa,气孔率从19%降低到16%,体积密度从1.63 g/cm³提高到1.64 g/cm³,热膨胀系数从2.958×10^-6℃^-1降低到2.789×10^-6℃^-1,表明添加镁质黏土对复相陶瓷性能有所改善,堇青石结晶度更高,致密度更好。     

频率标准瞬态稳定度的精密测量

为解决常用数字化计数测量信号瞬态噪声和短期稳定度精度不高的问题,采用创新的相位重合检测技术来测量频率源的瞬态稳定度．多个不同分辨率的重合检测线路的状态可以转换成为相位起伏的幅度信息．测量的分辨率取决于重合检测电路的不稳定性．实验中采用的标准信号是超高稳定度晶体振荡器,被测信号分别为高稳定度的晶体振荡器和指标明显差的恒温晶体振荡器,利用相位重合检测技术均能够正确反映出实际稳定度情况．频率源的瞬态稳定度的测量对于频率源实时短期不稳定度以及远端相位噪声的描述具有重要的作用．     

基于FPGA的全数字时钟生成方法

由数控振荡器(NCO)生成的时钟存在严重的周期性边沿抖动,并且频域上存在较多的杂散信号.为此,在NCO的基础上引入抖动算法和锁相环技术,设计一种改进的全数字时钟生成方法.采用抖动算法产生随机数,并将随机数添加到NCO的数字相位输出端,使得时钟边沿随机提前,从而降低相位抖动的周期性,使杂散的功率均匀化分布到整个频域;利用锁相环技术滤除由于杂散的均匀化而增加的基底噪声.在Matlab中搭建仿真模型,生成几种不同频率的目标时钟,统计结果显示:采用该方法后时钟的相位抖动标准差显著降低.将本设计应用于Spartan-6FPGA,实验结果表明:抖动算法可使杂散白化,锁相环技术可以降低基底噪声,滤除带外杂散.在与现有方法频率稳定度相近的情况下,所提方法输出的时钟信号频率精度大为提高,频率精度和稳定度分别达到7.5×10~(-9)和2.5×10~(-9),并且所得到的时钟信号具有频率适应性.     

短流程等温淬火初始温度对组织及性能的影响

为了研究短流程等温淬火的初始温度对铸件组织和性能的影响,采用消失模铸造工艺制备铸件.当铸件分别冷却到1 173和1 223 K初始温度时,放入50%KNO₃+50%NaNO₂淬火介质进行等温处理,然后空冷至室温.结果表明,铸件中出现了珠光体,ADI-1223和ADI-1173的硬度分别为381和366 HV.当载荷为10 N时,ADI-1223的摩擦系数为0.289,磨损体积为71.3×10^-5 mm³;ADI-1173的摩擦系数为0.273,磨损体积为83.7×10^-5 mm³.当载荷为12 N时,ADI-1223的摩擦系数为0.242,磨损体积为114.1×10^-5 mm³;ADI-1173的摩擦系数为0.213,磨损体积为136.5×10^-5 mm³.因此,ADI-1223的硬度高于ADI-1173,摩擦系数大于ADI-1173,磨损量小于ADI-1173.     

电沉积石墨烯修饰玻碳电极检测尿酸

采用电沉积法制备石墨烯修饰的rGO/GCE电极,并通过循环伏安法研究了尿酸在rGO/GCE电极上的电化学行为。实验结果证明,与裸玻碳电极相比rGO/GCE修饰电极对尿酸的电催化氧化有明显增强作用。在9.0×10^-4～7.0×10^-5 mol·L^-1尿酸浓度范围内,rGO/GCE修饰电极检测尿酸的峰电流与的其浓度呈线性关系,尿酸的检出限为1×10^-7 mol·L^-1。采用rGO/GCE修饰电极对尿酸进行加标回收率检测,具体结果为99.4%～102.8%。     

中深层地埋管换热器取热稳定性及热影响半径

为研究中深层地埋管换热器的取热稳定性及其热影响半径,建立了非稳态数值传热模型,基于有限差分法将控制方程离散求解,通过示范工程现场实测数据验证数值求解结果的正确性。在此基础上,研究长期运行下中深层套管式地埋管换热器的出水温度以及岩土的温度变化,并对影响中深层套管式地埋管换热器热扰的参数进行了敏感性分析。结果表明：经过15 a运行,中深层套管式地埋管换热器的出水温度较为稳定,从第11 a开始出水温度基本处于准稳态阶段,其周围核心取热区域的岩土最大温降比例仅为6.5%;随岩土热扩散率的增加,中深层地埋管换热器的热影响半径在前期增加速率较快,而后期较慢,当热扩散率a由1.43×10^-6 m²/s增加到2.01×10^-6 m²/s时,热影响半径r由82.69 m增加到99.23 m,增加率为20%,两者之间的关系呈指数规律变化,并且满足关系式r=-151.99×exp[-a/(5.14×10^-7)]+98.14,其中R²=0.97。本研究对中深层地埋管换热器的设计具...     

基于梯度下降的偏振调制测距频率搜索

偏振调制测距通过寻找扫频曲线上两个光强极小值点对应的频率解算待测距离,频率提取精度是影响测距精度的关键因素。研究首先分析了偏振调制测距原理以及频率提取精度对测距结果的影响,然后提出了一种基于梯度下降的极小值点频率探索方法,根据扫频曲线特征,对曲线进行分段搜索,能准确提取多个光强极小值点对应的频率。搭建测距实验系统,对一段长约3.9 m的光纤进行测量,通过梯度下降法搜索频率值,计算得到其频率差标准差为4.404 8×10⁴ Hz,距离测量方差为3.666 7×10^-7 m²,验证了该方法的可行性。     

Frequency signal control based on the characteristic of the phase difference group

Based on thecontinuous character of the phase difference group between frequency signals of different nominal values, a method for direct digital phase lock between the different nominal value signals is proposed. The A/D converter is utilized to extract digital voltage value of the controlled frequency signal,whichreflects the phaseinformation. The switch point of the gate is generated by extracting the zero-crossing digital voltage value,then the frequency offset is obtained, on the basis of which the control voltage is obtained to control VCOCXO, and the frequency is locked. The experiment shows that the noise brought by the common complex circuit is reduced because of the simplified frequency transformation circuits, so that high precise locking is realized. The short term stability can reach the 10^-12/s order of magnitude,and the phase noise index is good.     

Design of the satellite synchronized clock

This paper introduces a system for a new type of GPS/the Beidou locking second-class frequency standard of measuring time intervals based on the TDC-GP2 Chip. It also presents the overall design scheme for the system, develops the hardware and software frame, and implements the Kalman filter algorithm combined with the method of linear average for estimating and filtering noise. The universal TDC-GP2 produced by the ACAM company for measuring time interval of locked second-class frequency standard system is used by the satellite. By increasing another dividing frequency output signal 1PPS2, the measurement range is extended to -3.25～+3.25ms and the time resolution of 50ps is obtained. Experimental results show that the system's locked output frequency accuracy is as high as 10^-12(24-hour average). Frequency stability is better than 10^-11/s. Compared with the traditional frequency standard locked system, the system has the advantages of simple circuit, convenient adjustment, wide measurement range, small additional noise, and high precision.     

ESD应力下改进型SCR器件设计与漏电特性优化

为探讨片上集成电路静电放电防护的易闩锁与漏电软失效问题,设计了一种内嵌MOS结构的N跨桥可控硅器件．传输线脉冲测试结果表明：与传统N跨桥改进型可控硅相比,该器件的电压回滞幅度减小了约28.6%．然而,当作用于该器件的瞬态电流从2.0A增大到3.2A时,漏电流从2.8×10^-7A逐渐退化至1.7×10^-5A,器件较易发生软失效．借助TCAD技术,仿真结果表明：在10^-4A的静电脉冲应力作用下,该器件内部晶格温度高达1160.5K．通过优化内嵌MOS结构的N跨桥可控硅器件的版图及其金属布线,削弱器件内部的功率密度聚集效应,可使器件在相同电应力下漏电流稳定在10^-9A量级．因此,该版图优化方法可有效地抑制器件的局部过热,提高片上集成电路的静电放电防护方案的热稳定性．     

Joint pilot and soft information assisted carrier synchronization for short burst SOQPSK signals

To solve the carrier recovery problem with large frequency offset in short burst communication systems using shaped-offset quadrature phase shift keying(SOQPSK), a joint pilot and demodulation soft information assisted carrier synchronization algorithm is proposed. First, coarse synchronization based on a few short pilot sequences is carried out. Then, further fine search is done around the coarse synchronization estimation region. The precise carrier synchronization parameters are obtained based on the maximum-mean-square soft output of SOQPSK. Simulation results show that at E_b/N₀≥0dB the proposed algorithm can eliminate large carrier offsets by as much as half the symbol rate, resist phase confusion and achieve effective carrier synchronization with 30 pilot bits and low computation complexity, achieving a BER performance which is very near the optimal coherent demodulation performance. When BER is in the region of 10^-2～10^-5, SNR degradation is below 0.3dB.     

Characteristic analysis of the border effect in precision frequency measurement

In the precision frequency measurement, a high measurement resolution can be obtained by the phase processing methods and the border effect plays a vital role in improving the measurement accuracy. This paper makes a detailed analysis of the generation mechanism of the border effect. By experiments, the application of the characteristics of the border effect is analyzed and validated in the precision frequency measurement. The combinative test experiments with multiplier amplifiers show that the frequency stability can reach 4.8×10^-13/s based on the border effect after the signal is processed by two multiplier amplifier sections. The results further reveal that it can ensure not only the high resolution but also the authenticity of the measurement results in the noise environment relying on the border of the resolution fuzzy area of the detection instruments.     

云南都龙锡锌多金属矿床矽卡岩矿物学和矿物化学特征及其地质意义

都龙锡锌多金属矿床位于华夏地块西缘,是中国最大的锡石硫化物矿床之一。矿体主要呈层状、似层状产于晚白垩纪花岗岩体上覆新元古代新寨岩组的矽卡岩带内。矽卡岩蚀变矿化可划分为5个阶段:石榴子石-辉石阶段、阳起石-绿泥石阶段、磁铁矿-锡石阶段、锡石-磁黄铁矿-闪锌矿阶段、闪锌矿-黄铜矿阶段。以都龙矿床中的矽卡岩为研究对象,在识别矿物组合与结构的基础上,采用电子探针与LA-ICP-MS技术对矽卡岩中的石榴子石、辉石进行了主量、微量元素分析。结果表明:都龙矿床矽卡岩中的石榴子石可分为3类,且具有一定的世代特征。Grt Ⅰ世代为早阶段形成的钙铁榴石(And_95～99Gr_1～5),多位于核部,呈残余状,与透辉石共生; Grt Ⅱ世代为形成时间稍晚的钙铁-钙铝榴石(And_50～80Gr_20～50),多围绕Grt Ⅰ世代形成,与钙铁辉石共生; Grt Ⅲ世代为最晚阶段形成的细粒钙铝榴石(And_30～40Gr_60～70),量少,多呈不规则状。石榴子石与辉石的矿物组合变化暗示流体氧化性具有逐渐降低趋势。微量元素特征显示Grt Ⅰ世代呈轻稀土元素富集、重稀土元素亏损的右倾型特征,Grt Ⅱ世代呈重稀土元素富集、轻稀土元素亏损的左倾型特征,表明稀土元素分配可能受石榴子石晶体化学结构和固溶体端元组分共同影响。不同世代石榴子石成矿元素In和Sn含量差异也较大。Grt Ⅰ世代In和Sn含量分别为(63.0～264.0)×10^-6(平均值为159.0×10^-6)和(2 790～13 100)×10^-6(平均值为7 441×10^-6); Grt Ⅱ世代In和Sn含量分别为(1.6～81.0)×10^-6(平均值为20.0×10^-6)和(436～4 740)×10^-6(平均值为2 518×10^-6)。石榴子石中In与Sn含量的正相关关系暗示了两者的同时性、同源性,并且在矽卡岩形成早期已经具有一定的选择性富集趋势。因此,系统地研究矽卡岩中的矿物化学特征对有效约束成矿流体在矽卡岩蚀变与矿化过程的演化具有重要意义。     

反射式小型光学电场传感器

为了同时实现对直流电场、交变电场和瞬态电场的测量,通过琼斯矩阵计算,建立基于泡克尔效应的反射式光学电场传感探头的理论传感模型,分析铌酸锂晶体长度、晶体切型、温度以及封装应力对探头传感性能的影响. 制备尺寸Φ5 mm×80 mm,理论电场测量范围为±439.2 kV/m的反射式小型光学电场传感探头,搭建相关的电场传感系统并表征传感探头在10~5000 Hz交变电场、直流场、8.2~12.4 GHz高频微波场下的传感性能. 实验结果表明,该光学电场传感器在直流?12.4 GHz电场频率范围内具有较好的电场响应,在无外加电场时长时间内信号漂移量小于0.08‰,分辨力至少为3 V/m,实际可测量范围为10^?3~10² kV/m,有望应用于高功率微波探测和电力系统领域的直流、ms级及ns级暂态电场监测.