發(fā)布時(shí)間：2021-12-17 18:37

　　隨著航空航天、高速數(shù)字通信、衛(wèi)星導(dǎo)航定位等領(lǐng)域的飛速發(fā)展,眾多系統(tǒng)對高品質(zhì)的頻率源的需求越來越大,其中原子鐘因具有極高的頻率穩(wěn)定度,已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于我國各類授時(shí)和守時(shí)系統(tǒng)中。隨著原有授時(shí)和守時(shí)系統(tǒng)的不斷升級(jí)以及新建系統(tǒng)的陸續(xù)落成,氫原子鐘在系統(tǒng)中的比重不斷增加,其秒級(jí)穩(wěn)定度大多優(yōu)于1.5E-13,因此對高精度的頻率測量愈顯重要。雙混頻時(shí)差法是高精度頻率測量的最常用方法之一,基于此并結(jié)合中國科學(xué)院國家授時(shí)中心一三五規(guī)劃關(guān)于高性能時(shí)間頻率儀器研制的任務(wù),論文對雙混頻時(shí)差系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和仿真。雙混頻時(shí)差測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括經(jīng)典的模擬設(shè)計(jì)方法和數(shù)字化設(shè)計(jì)方法。本論文設(shè)計(jì)并構(gòu)建了模擬雙混頻測量系統(tǒng),并對一種數(shù)字雙混頻時(shí)差測量系統(tǒng)進(jìn)行了分析和仿真。本論文的主要研究內(nèi)容分為以下四個(gè)部分:(1)根據(jù)經(jīng)典模擬雙混頻時(shí)差測量原理,設(shè)計(jì)了模擬雙混頻時(shí)差測量系統(tǒng)方案。重點(diǎn)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了混頻和過零檢測模塊,介紹了過零檢測原理,并對每個(gè)電路級(jí)主要功能、電路設(shè)計(jì)和配置進(jìn)行詳細(xì)說明,完成了混頻和過零檢測模塊的電路原理圖和PCB(Printed Circuit Board)的繪制。最后利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有模塊以及所設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的混頻...

【文章來源】： 中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院國家授時(shí)中心)陜西省

【文章頁數(shù)】：88 頁

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題背景及研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要工作及內(nèi)容安排
        1.3.1 主要工作
        1.3.2 內(nèi)容安排
第2章 頻率測量和穩(wěn)定度分析基礎(chǔ)
    2.1 常用測量頻率標(biāo)準(zhǔn)的方法
        2.1.1 差拍法
        2.1.2 雙混頻時(shí)差法
        2.1.3 頻差倍增法
        2.1.4 比相法
    2.2 頻率源輸出信號(hào)的數(shù)學(xué)模型
    2.3 頻率穩(wěn)定度的頻域表征
    2.4 頻率穩(wěn)定度的時(shí)域表征
    2.5 小結(jié)
第3章 模擬雙混頻時(shí)差測量系統(tǒng)構(gòu)建與設(shè)計(jì)
    3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)
    3.2 系統(tǒng)構(gòu)建方案
    3.3 混頻和過零檢測模塊設(shè)計(jì)
        3.3.1 過零檢測原理
        3.3.2 輸入匹配電路級(jí)
        3.3.3 頻率放大電路級(jí)
        3.3.4 混頻和濾波電路級(jí)
        3.3.5 過零檢測電路級(jí)
        3.3.6 電源退耦設(shè)計(jì)
    3.4 PCB設(shè)計(jì)
    3.5 小結(jié)
第4章 模擬雙混頻時(shí)差測量系統(tǒng)測試與結(jié)果分析
    4.1 測試環(huán)境和測試設(shè)備
    4.2 系統(tǒng)整體測試方案
    4.3 系統(tǒng)實(shí)測分析
        4.3.1 系統(tǒng)中的各個(gè)硬件模塊
        4.3.2 公共頻率源為2048B模塊時(shí)系統(tǒng)本底噪聲
        4.3.3 公共頻率源為DDS開發(fā)板時(shí)系統(tǒng)本底噪聲
        4.3.4 公共頻率源的分析比較
    4.4 小結(jié)
第5章 數(shù)字雙混頻時(shí)差測量系統(tǒng)的研究與仿真
    5.1 系統(tǒng)研究方法介紹
    5.2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
    5.3 系統(tǒng)各部分仿真
        5.3.1 頻率源的仿真
        5.3.2 Hilbert濾波器的設(shè)計(jì)和仿真
            5.3.2.1 Hilbert變換的定義
            5.3.2.2 Hilbert數(shù)字濾波器的原理框圖
            5.3.2.3 FIR型 Hilbert數(shù)字濾波器的設(shè)計(jì)
            5.3.2.4 窗函數(shù)法設(shè)計(jì)Hilbert數(shù)字濾波器
            5.3.2.5 等波紋切比雪夫法設(shè)計(jì)的Hilbert數(shù)字濾波器
            5.3.2.6 兩種方法設(shè)計(jì)的Hilbert數(shù)字濾波器的比較
    5.4 系統(tǒng)整體仿真
        5.4.1 附加噪聲對系統(tǒng)影響
        5.4.2 公共頻率源鏈路噪聲對系統(tǒng)影響
        5.4.3 仿真系統(tǒng)應(yīng)用
    5.5 小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[7]基于AD9954的數(shù)字射頻信號(hào)源設(shè)計(jì) [J]. 張嘉.  西部廣播電視. 2016(15)
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3540705