基于STC89C52的高精度数字相位测量方法设计

通过过零检相来获取两信号过零点时间间隔,采用脉冲填充法与单片机相结合的测量电路,计算出时间间隔的脉冲个数,进而求得相位差值;引入锁相倍频电路,使基准填充脉冲能随着信号频率的变化而变化,从而消除了频率变化引起的误差;利用数据选择器对采样通道切换,实现了零点漂移的补偿;以STC89C52高速单片机和相位检测电路为核心实现该系统,相位测量误差限于±0.02°.     

变频信号的自适应相位测量系统设计

相位是传感器响应周期性物理量的重要参数,相位变化量的高精度测量可以提供更加详细的物理信息.针对现有相位测量方法不能自适应描述信号细节的问题,以及存在传感器输出变频信号时,高频信号的相位测量值比低频信号少的问题,设计了基于压控振荡器控制技术的自适应相位测量系统.通过分析传感器输出变频信号的调理技术,研究压控振荡器的控制技术,设计了随信号频率变化自动调整测相间隔的相位测量模型,建立了相位测量系统误差模型,解决了传感器输出周期信号时测相间隔固定的问题,实现了传感器输出周期信号的自适应等相位间隔测量.并通过磁传感器响应模拟旋转磁场的相位测量实验,验证了该系统的相位测量能力,能够满足实际测量相位的需求,并同时输出信号的周期.     

一种新颖的铯原子钟频率信号处理的线路技术

针对传统频率信号处理仅把相位处理局限于相同频率标称值的情况,基于相位群同步和群连续的原理,使得相位处理适合于复杂频率信号之间,包括取样时间间隔(相位差)测量、处理和锁相控制等方法来改善原子钟的系统结构.该方法与传统的频率归一化及相位处理的方法相比,在简化系统的频率变化线路的情况下,通过简单的相位群同步的锁相控制,得到的原子钟输出信号有好的准确度和长期稳定度指标,以及优良的短期稳定度和相位噪声指标.     

基于标准频率相位均匀延迟的相位差测量研究

针对传统的相位差测量方法测量精度低、系统构成复杂的缺点,提出一种基于标准频率相位均匀延迟的相位差测量方法。在被测信号过零点间隔,对标准频率信号和经过均匀延迟的m-1个标准频率信号进行计数、平均滤波等操作,得到被测相位差。分析、计算表明该方法的测量误差是传统法的1/m。应用可编程片上系统(SOPC)设计了测量系统,进行了相位差测量实验。在给定条件下测量误差小于0.5°,精度高于0.14%。当提高标准频率及减少均匀延迟时间时,测量精度进一步提高。该方法比传统方法精度高、系统协同性好。     

一种放大变换电路测试系统

为了精确测量电流/频率变换电路（I/F电路）输出的宽范围频率脉冲信号,文中设计了一套放大变换电路测试系统,利用工控机及32位计数板卡和A/D板卡构建硬件测试平台,采用7651恒流源为I/F变换电路提供精确的恒流输入信号,设计实现了产品供电及电压/电流监控电路、时间基准脉冲信号产生电路、信号隔离电路等,并利用Labview图像化编程软件进行编程.本测试系统在保证可靠性的前提下能实现静态的频率测量.使用计数器板卡及Labview图像化编程软件能缩短项目开发周期,并且有效地提高了频率测量的精度,使相对误差达到0.03%.     

电压控制移相电路设计

叙述了一种电压控制移相电路的设计方案.实现了控制相位不随信号频率而变的设计理念.电路主要由运算放大器、比较器、模拟开关和触发器组成.采用过零比较器把正弦信号转换为方波信号,利用单稳态电路实现频率/电压变换,由积分器和模拟开关产生斜率与信号频率成正比的锯齿波信号,输入控制电压通过比较器与锯齿波信号比较产生移相脉冲,由触发器输出移相方波,利用积分器转换成三角波,再通过三角波—正弦波转换电路得到移相正弦波信号输出.介绍了各单元电路的工作原理,并给出了具体电路和实验波形图.     

频率分辨光学快门测量超短脉冲研究

超短光脉冲的测量对脉宽的进一步缩短及应用具有重要意义 .二次谐波产生自相关法只能获得近似的脉冲宽度 ,不能得到相位信息 .频率分辨光学快门 (ＦＲＯＧ)技术能同时测量脉冲强度和相位 .它包括实验和算法两部分 .实验是测量两个具有相对时间延迟脉冲经各种瞬时响应的非线性光学过程混合后 ,信号脉冲强度随频率和延迟变化的空间图形 (频谱图 ) .相位恢复算法通过迭代傅立叶变换从频谱图中重建脉冲的强度和相位分布 .在ＦＲＯＧ各种光束结构中 ,ＳＨＧ ＦＲＯＧ响应度最高 ,测量装置最简单 .它利用强度自相关仪和成像光谱仪测量二次谐波的频…     

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.     

基于双频信号相位重合点的秒信号产生法

利用两个有一定频差的频率信号相位差变化的周期性规律提出了一种秒信号产生方法．两频率信号可以来自同一个源,但有一个特定的频差．利用选通闸门配合重合检测电路完成相位重合点的高精度提取,并通过对两路信号适当移相使得提取到的相位重合点与标准时间同步．实验结果表明,该方法与传统方法产生的秒信号准确度及稳定度相当,但是将它用于授时系统时,可以发挥频率信号易于传递和测量的优点; 用于原子钟比对时,能利用频率源的比相完成时间比对,降低了成本却提高了比对精度．     

一种新的短时间间隔测量方法

提出了一种基于延迟线技术的短时间间隔测量新方法．利用延迟链产生均匀延迟的多路参考频率信号,在由短时间间隔形成的闸门下对其计数,以计数值的平均数作为参考频率计数值,降低测量误差1～2个数量级．理论分析表明新方法的短时间间隔测量误差取决于延迟单元延时．实际测量数据表明,在参考频率为200MHz,延迟单元延时为500ps时测量误差小于500ps,同等条件下测量精度比脉冲填充法高10倍．相比模拟内差法、时间-电压变换法和游标法等,新方法实现简单、成本低廉,具有良好的实用性．     

单相交流参数测量仪设计

为了测量实验室中DC-AC逆变变频单相交流电参数,设计了基于MSP430F169单片机的单相交流参数测量仪.与采样、过零比较电路配合,利用单片机片内定时器测量频率和相位差;与采样、放大、精密整流和滤波电路配合,利用片内A/D转换器通过瞬时采样法测量电压、电流有效值并计算出视在功率、有功功率和无功功率.经原理样机验证可在LCM12864点阵显示器上显示出各参数测量值.     

旋转变压器转角及幅值的微机测量系统

旋转变压器的转角及幅值测量系统采用嵌入式微机,通过整形电路、鉴相电路和脉冲填充法计算出定 子和转子相位角,利用采样保持器、A／D转换器测量出幅值的大小,实现对角度和幅值的实时测量与显示．     

频闪灯触发信号的自动移相电路

本文介绍一种新颖的频闪灯触发信号自动移相电路,具有分频,同步锁定及自动移相功能,是设计高速振动物体动态我的关系技术。     

LFM信号调频非线性测试技术

表面声波（ＳＡＷ）器件所产生的大时宽大频宽的线性调频信号在脉冲压缩雷达、逆合成孔径雷达（ＩＳＡＲ）等设备中得到广泛的应用,其调频线性度对设备性能有着重要的影响,因此测量ＳＡＷ器件所生线性调频信号的调频线性度就成为评价该器件性能的关键技术。信号频率是线性调制,其相位就是平方率调制,在调制时间（脉冲宽度）内,信号相位将变化几千个３６０°,在这么大的测量数据中,使测量精度为几度十分困难。本文利用ＨＰ８５     

基于等效鉴相频率的新型相位噪声测量系统

提出了一种基于等效鉴相频率的新型相位噪声测量系统。利用频率信号间相位差周期性变化的规律,无需频率归一化便可完成相互间的线性相位比对。通过参差鉴相器获取相位差信息,经低通滤波及相关信号处理后得到参考源的压控信号,进而实现相位锁定并在锁定后提取被测信号的相位噪声信息送入频谱分析仪,从而实现了相位噪声的高精度测量。该系统可以用一个参考源完成任意频率信号的相位噪声测量,而且参考源的相位噪声低、频率稳定度高、压控范围宽。实验结果和分析表明了该系统设计的合理性和先进性,与传统相噪测量系统相比,具有测量精度高、电路结构简单和成本低的优点,具有广泛的应用和推广价值。     

基于单片机控制的励磁调节器的研制

介绍一款以ATmega128单片机为核心,由可编程计数芯片构成三相同步移相触发电路,采用锁相环实现触发脉冲及交流采样频率自适应的微机型同步发电机可控硅励磁调节器。该装置具有结构简单、触发脉冲不占用CPU时间、脉冲分辨率高和自动频率修正等优点。在中小型水电站和糖厂自备电站中的长期实际运行证明该励磁调节器性能可靠、抗干扰能力强、响应速度快,解决了由于调节器响应速度慢而引起的欠励、过励或过电压事故,其各项技术性能指标均达到或优于国家标准和部颁标准。     

利用相位群处理的铷原子钟频率链接原理

针对原子钟内存在大量的倍频等信号处理环节,影响了铷频标的短期稳定度指标的问题,利用相位群同步和群连续的原理,通过广义相位处理的频率链接方法来改造原子钟的系统结构.广义相位处理的频率链接方法是推广至不同频率信号比对中的相位差测量方法,相比之下,文中方案简化了系统的频率变换线路,减少了复杂的频率变换线路所引入的相位噪声.通过结构简单的相位群同步实现锁相控制,使原子钟兼顾良好的长短稳指标和相位噪声指标.     

低相噪频率合成器的设计与仿真

为了获得低相位噪声和高集成度频率源,设计了基于锁相环的频率合成器。利用ADS射频仿真软件,对锁定时间和相位噪声进行仿真,确定设计满足指标要求。用集成VCO的锁相环芯片ADF4360-7进行硬件测试,锁定频率在434MHz,功率达到1dBm,相位噪声为-87dBc/Hz@10kHz。此频率源指标满足大多数测量和通信系统要求,可在射频电路中推广使用。     

新型相位差精准测量电路的设计

利用AT89C51单片机实现相位差测试，分析了测量原理，给出了硬件电路和软件设计方案．本测量方法具有硬件电路简单，测量精度高，抗干扰好，频率范围宽等优点，可广泛应用于各种实际系统之中．     

电压相量测量仪设计

介绍了基于MSP430F169的电压相量测量仪基本原理、电路设计和监控程序设计.信号处理电路对输入的被测电压进行量程调整、精密整流和相位鉴定,单片机通过片内A/D转换通道测量参考相量和被测相量有效值;通过片内定时器B通道测量交流信号频率和被测相量与参考相量之间的相位差.经原理样机验证,达到了设计目标.该测量仪电路简单、...