本文關(guān)鍵詞：基于相位處理的超高分辨率頻率測(cè)量的研究

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【摘要】：時(shí)頻測(cè)控技術(shù)廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,其中包括航空航天、通信通訊、衛(wèi)星導(dǎo)航、測(cè)試計(jì)量、空間技術(shù)以及地質(zhì)勘探等。因此,時(shí)頻測(cè)控領(lǐng)域的探究是非常重要的。在與時(shí)間頻率相關(guān)的測(cè)量與控制方面,與其他各種各樣的時(shí)頻測(cè)控方法相比,相位比對(duì)技術(shù)往往能夠獲得最高的測(cè)量精度和測(cè)量分辨率。然而,傳統(tǒng)的相位比對(duì)技術(shù)的應(yīng)用范圍非常窄,對(duì)于有著廣泛應(yīng)用的復(fù)雜頻率信號(hào)難以適用,且精度一般很難達(dá)到技術(shù)需求。這樣,嚴(yán)重制約著相位比對(duì)技術(shù)的廣泛發(fā)展,進(jìn)而影響到其他領(lǐng)域的進(jìn)步。因此,迫切地需要新的測(cè)控方法來(lái)彌補(bǔ)相位比對(duì)技術(shù)的不足,基于相位重合檢測(cè)的數(shù)字化重建頻率測(cè)量方法由此應(yīng)運(yùn)而生。數(shù)字化重建測(cè)量方法是在傳統(tǒng)相位比對(duì)技術(shù)、模糊區(qū)、模糊區(qū)的邊沿效應(yīng)的基礎(chǔ)上形成的一種新的測(cè)控方法。通過(guò)相位重合檢測(cè)電路對(duì)重合脈沖信號(hào)進(jìn)行分析,在連續(xù)計(jì)數(shù)模塊采用四個(gè)計(jì)數(shù)器對(duì)參考信號(hào)和被測(cè)信號(hào)在測(cè)量閘門內(nèi)進(jìn)行連續(xù)不斷計(jì)數(shù),這樣先實(shí)現(xiàn)被測(cè)信號(hào)的測(cè)量,得到被測(cè)信號(hào)的頻率值。再對(duì)這個(gè)頻率值進(jìn)行一系列的數(shù)據(jù)處理,從這個(gè)頻率值中去掉頻率的偏差數(shù),重建出一個(gè)頻率等于被測(cè)信號(hào)頻率標(biāo)稱值的信號(hào),這樣它們之間就能夠在相同頻率標(biāo)稱值的情況下進(jìn)行相位比對(duì),進(jìn)一步提高測(cè)量精度,從而填補(bǔ)了傳統(tǒng)相位比對(duì)技術(shù)的不足。由于這個(gè)重建的信號(hào)并不是實(shí)體上存在的,所以我們稱之為“重建”的信號(hào)。在本論文中,介紹了模糊區(qū)與模糊區(qū)的邊沿效應(yīng)等基礎(chǔ)理論,重點(diǎn)敘述了基于相位重合檢測(cè)的測(cè)頻方法以及進(jìn)一步提高分辨率的數(shù)字化重建方法原理及其實(shí)現(xiàn)方法,并且對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。同時(shí)還可以直接得出兩比對(duì)信號(hào)之間的相位變換信息。該測(cè)頻方法不僅測(cè)量精度和分辨率有很大的提高,能實(shí)現(xiàn)12-10數(shù)量級(jí)的測(cè)量精度。它實(shí)質(zhì)上是將只有在相同頻率標(biāo)稱值才能進(jìn)行相位比對(duì)的比相技術(shù)的高測(cè)量精度(精度隨著時(shí)間的積累而大幅度提高)的優(yōu)點(diǎn)和測(cè)頻所具有的寬頻率范圍的優(yōu)點(diǎn)很好的相結(jié)合,在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可以提高任意頻率信號(hào)的比對(duì)精度,頻率穩(wěn)定度達(dá)到了-1810/天的比對(duì)精度。
【關(guān)鍵詞】：模糊區(qū) 相位重合檢測(cè) 邊沿效應(yīng) 數(shù)字化重建 分辨率
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM935.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號(hào)對(duì)照表11-12
• 縮略語(yǔ)對(duì)照表12-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 研究背景和意義15-16
• 1.2 國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)16
• 1.3 論文的重點(diǎn)工作介紹和安排16-17
• 1.4 本章小結(jié)17-19
• 第二章 常用的頻率測(cè)量方法19-29
• 2.1 直接測(cè)頻法19-20
• 2.2 多周期同步測(cè)頻法20-22
• 2.3 模擬內(nèi)插法22-24
• 2.4 游標(biāo)測(cè)頻法24-26
• 2.5 相檢寬帶測(cè)頻技術(shù)26-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 第三章 基于相位的數(shù)字化重建測(cè)頻方法的原理研究29-43
• 3.1 數(shù)字化重建測(cè)頻理論基礎(chǔ)29-33
• 3.1.1 測(cè)量分辨率及分辨率的穩(wěn)定度29
• 3.1.2 集中模糊區(qū)和離散模糊區(qū)29-31
• 3.1.3 邊沿效應(yīng)31-32
• 3.1.4 周期信號(hào)之間的相位關(guān)系32-33
• 3.2 相位重合檢測(cè)技術(shù)33-38
• 3.3 基于相位的數(shù)字化重建測(cè)頻原理38-42
• 3.3.1 連續(xù)相位信息獲取38-41
• 3.3.2 累計(jì)相位差處理41-42
• 3.4 本章小結(jié)42-43
• 第四章 數(shù)字化重建測(cè)頻方法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)43-61
• 4.1 實(shí)驗(yàn)總體方案43-44
• 4.2 器件選型44-46
• 4.2.1 FPGA的選擇44-46
• 4.2.2 單片機(jī)的選擇46
• 4.3 各模塊的實(shí)現(xiàn)46-60
• 4.3.1 信號(hào)的前期處理模塊47-51
• 4.3.2 相位重合檢測(cè)電路模塊51-56
• 4.3.3 相位連續(xù)測(cè)量模塊56-59
• 4.3.4 數(shù)據(jù)處理與顯示模塊59-60
• 4.4 本章小結(jié)60-61
• 第五章 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及誤差分析61-71
• 5.1 測(cè)頻實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析61-68
• 5.1.1 互比實(shí)驗(yàn)61-65
• 5.1.2 自校實(shí)驗(yàn)65-68
• 5.2 誤差分析68-69
• 5.3 本章小結(jié)69-71
• 第六章 總結(jié)與展望71-73
• 6.1 本文總結(jié)71-72
• 6.2 工作展望72-73
• 參考文獻(xiàn)73-75
• 致謝75-77
• 作者簡(jiǎn)介77-78

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