本文關鍵詞：高精度相位同步及其關鍵技術研究

  更多相關文章： 相位同步 頻率鏈接 異頻鑒相 相位差測量 系統(tǒng)設計

【摘要】：高精度相位同步是時間頻率傳輸與比對要解決的關鍵問題之一,它的解決將有助于新型原子頻標和相位噪聲測量的精度,并對整個時頻傳遞與導航定位領域的發(fā)展起到強有力的推動作用。傳統(tǒng)的相位同步建立在同頻基礎之上,針對不同頻率信號間的相位同步,需借助混頻、倍頻、頻率合成等系列變換過程,使用其頻率歸一化,歸一化線路不僅體積龐大、結構復雜,而且極易引入噪聲,使其同步精度不易保證。為簡化電路結構、降低成本、縮短開發(fā)周期,實現(xiàn)任意射頻信號之間穩(wěn)定度和準確度的精密傳輸,提出基于異頻信號的高精度相位同步方法并對其關鍵技術進行研究。首先,利用異頻信號之間的群相位量子化特征,建立了射頻與微波之間的相位群同步平臺,實現(xiàn)了異頻鑒相的連續(xù)性和同步性,使異頻信號之間的直接精密頻率控制成為可能,同時也為精密頻率源穩(wěn)定度和準確度的高精度傳遞奠定了基礎。其次,針對傳統(tǒng)相位比對中復雜的頻率變換過程、測量分辨率低及同步精度不易保證等問題,提出一種基于相位群同步的精密頻率鏈接方法。該方法以任意信號之間的最小公倍數(shù)周期為特征,利用相位差量化步進的規(guī)律性,在兩異頻率信號之間建立相位群同步,把其中一個信號的頻率穩(wěn)定度和準確度傳遞到另一頻率信號之上,進而實現(xiàn)頻率信號之間的精密鏈接。實驗結果表明,與傳統(tǒng)的基于頻率處理的頻率鏈接方法相比,該法具有頻率鏈簡單、成本低廉及鏈接精度高的優(yōu)點。最后,在分析相位群同步物理特性的基礎上,利用FPGA技術,設計并研制了一種運算速度快、可靠性高的精密相位同步系統(tǒng)。通過對頻標和被測量信號的調(diào)理及變換,建立高精度的相位重合點及同頻脈沖來獲得兩異頻信號的高精度相位同步。測試結果表明該系統(tǒng)具有很高的分辨率及穩(wěn)定度。
【關鍵詞】：相位同步 頻率鏈接 異頻鑒相 相位差測量 系統(tǒng)設計
【學位授予單位】：鄭州輕工業(yè)學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN919.34
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景和意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及應用領域10-12
• 1.3 論文內(nèi)容和安排12-15
• 1.3.1 論文主要研究內(nèi)容12-13
• 1.3.2 論文安排13-15
• 第二章 頻率信號之間的相位群同步技術及特征分析15-23
• 2.1 相位量子的概念15-17
• 2.2 相位群同步17-21
• 2.2.1 相位群同步的概念17-19
• 2.2.2 相位群同步特征分析19-21
• 2.3 本章小結21-23
• 第三章 基于相位群同步的高分辨率相位差測量方法23-35
• 3.1 新型相位差測量原理23-24
• 3.2 方案設計24-31
• 3.2.1 信號調(diào)理整形和控制模塊25-27
• 3.2.2 異頻相位重合檢測模塊27-30
• 3.2.3 信號處理和控制模塊30-31
• 3.3 實驗結果及分析31-32
• 3.4 本章小結32-35
• 第四章 基于相位群同步的精密頻率鏈接方法35-43
• 4.1 頻率鏈接原理35-37
• 4.2 典型實驗37-41
• 4.2.1 具有簡單頻率關系的射頻信號鏈接37-38
• 4.2.2 具有復雜頻率關系的射頻信號鏈接38
• 4.2.3 大頻率比信號之間的頻率鏈接38-41
• 4.3 本章小結41-43
• 第五章 高精度相位同步系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)43-57
• 5.1 系統(tǒng)設計及仿真測試43-47
• 5.1.1 系統(tǒng)設計框圖43-44
• 5.1.2 相位同步系統(tǒng)Multisim電路仿真測試44-45
• 5.1.3 基于Quartus Ⅱ的電路仿真設計及測試45-47
• 5.2 基于DXP的相位同步系統(tǒng)電路設計與實現(xiàn)47-56
• 5.2.1 信號整形與電壓變換47-49
• 5.2.2 基于FPGA的相位同步系統(tǒng)設計49-54
• 5.2.3 實驗結果及分析54-56
• 5.3 本章小結56-57
• 總結與展望57-59
• 總結57
• 展望57-59
• 致謝59-61
• 參考文獻61-67
• 附錄1 攻讀碩士學位期間發(fā)表論文目錄67-68
• 附錄2 攻讀碩士學位期間參加的科研課題68-69
• 附錄 3: 基于DXP的相位同步系統(tǒng)電路原理圖69-70
• 附錄 4: 鑒相電路核心板70

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 董紹鋒;杜保強;周渭;;New design of high-precision oven controlled crystal oscillator[J];Journal of Beijing Institute of Technology;2012年03期

2 DU BaoQiang;SHI LinLin;CHEN YaoMing;DONG ShaoFeng;YANG ZhiGang;CAO LingZhi;GUO ShuTing;;Phase group synchronization between any signals and its physical characteristics[J];Science China(Physics,Mechanics & Astronomy);2014年04期

3 杜保強;周渭;;基于GPS的新型二級頻標鎖定系統(tǒng)[J];宇航學報;2010年11期

4 吳靜;金海彬;;高準確度的相位差測量方法[J];中國電機工程學報;2010年13期

5 杜保強;劉丹;王延峰;曹玲芝;周渭;;基于群周期相位比對的GPS載波相位測量方法[J];儀器儀表學報;2013年05期

6 李智奇;周渭;陳發(fā)喜;劉晨光;;A super-high resolution frequency standard measuring approach based on phase coincidence characteristics between signals[J];Chinese Physics B;2010年09期

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 羅尊旺;一種基于TDC的時間間隔測量方法的研究[D];西安電子科技大學;2009年

2 康婧婧;基于相位群處理和群同步的精密頻率鏈接技術的研究[D];西安電子科技大學;2013年

，

本文編號：951347