本文關鍵詞：基于相位處理的超高分辨率頻率測量的研究

  更多相關文章： 模糊區(qū) 相位重合檢測 邊沿效應 數字化重建 分辨率

【摘要】：時頻測控技術廣泛的應用于各個領域,其中包括航空航天、通信通訊、衛(wèi)星導航、測試計量、空間技術以及地質勘探等。因此,時頻測控領域的探究是非常重要的。在與時間頻率相關的測量與控制方面,與其他各種各樣的時頻測控方法相比,相位比對技術往往能夠獲得最高的測量精度和測量分辨率。然而,傳統(tǒng)的相位比對技術的應用范圍非常窄,對于有著廣泛應用的復雜頻率信號難以適用,且精度一般很難達到技術需求。這樣,嚴重制約著相位比對技術的廣泛發(fā)展,進而影響到其他領域的進步。因此,迫切地需要新的測控方法來彌補相位比對技術的不足,基于相位重合檢測的數字化重建頻率測量方法由此應運而生。數字化重建測量方法是在傳統(tǒng)相位比對技術、模糊區(qū)、模糊區(qū)的邊沿效應的基礎上形成的一種新的測控方法。通過相位重合檢測電路對重合脈沖信號進行分析,在連續(xù)計數模塊采用四個計數器對參考信號和被測信號在測量閘門內進行連續(xù)不斷計數,這樣先實現被測信號的測量,得到被測信號的頻率值。再對這個頻率值進行一系列的數據處理,從這個頻率值中去掉頻率的偏差數,重建出一個頻率等于被測信號頻率標稱值的信號,這樣它們之間就能夠在相同頻率標稱值的情況下進行相位比對,進一步提高測量精度,從而填補了傳統(tǒng)相位比對技術的不足。由于這個重建的信號并不是實體上存在的,所以我們稱之為“重建”的信號。在本論文中,介紹了模糊區(qū)與模糊區(qū)的邊沿效應等基礎理論,重點敘述了基于相位重合檢測的測頻方法以及進一步提高分辨率的數字化重建方法原理及其實現方法,并且對其進行數據分析。同時還可以直接得出兩比對信號之間的相位變換信息。該測頻方法不僅測量精度和分辨率有很大的提高,能實現12-10數量級的測量精度。它實質上是將只有在相同頻率標稱值才能進行相位比對的比相技術的高測量精度(精度隨著時間的積累而大幅度提高)的優(yōu)點和測頻所具有的寬頻率范圍的優(yōu)點很好的相結合,在長時間內可以提高任意頻率信號的比對精度,頻率穩(wěn)定度達到了-1810/天的比對精度。
【關鍵詞】：模糊區(qū) 相位重合檢測 邊沿效應 數字化重建 分辨率
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM935.1
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-19
• 1.1 研究背景和意義15-16
• 1.2 國內外的現狀和發(fā)展趨勢16
• 1.3 論文的重點工作介紹和安排16-17
• 1.4 本章小結17-19
• 第二章 常用的頻率測量方法19-29
• 2.1 直接測頻法19-20
• 2.2 多周期同步測頻法20-22
• 2.3 模擬內插法22-24
• 2.4 游標測頻法24-26
• 2.5 相檢寬帶測頻技術26-28
• 2.6 本章小結28-29
• 第三章 基于相位的數字化重建測頻方法的原理研究29-43
• 3.1 數字化重建測頻理論基礎29-33
• 3.1.1 測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31-32
• 3.1.4 周期信號之間的相位關系32-33
• 3.2 相位重合檢測技術33-38
• 3.3 基于相位的數字化重建測頻原理38-42
• 3.3.1 連續(xù)相位信息獲取38-41
• 3.3.2 累計相位差處理41-42
• 3.4 本章小結42-43
• 第四章 數字化重建測頻方法的設計與實現43-61
• 4.1 實驗總體方案43-44
• 4.2 器件選型44-46
• 4.2.1 FPGA的選擇44-46
• 4.2.2 單片機的選擇46
• 4.3 各模塊的實現46-60
• 4.3.1 信號的前期處理模塊47-51
• 4.3.2 相位重合檢測電路模塊51-56
• 4.3.3 相位連續(xù)測量模塊56-59
• 4.3.4 數據處理與顯示模塊59-60
• 4.4 本章小結60-61
• 第五章 實驗數據及誤差分析61-71
• 5.1 測頻實驗結果分析61-68
• 5.1.1 互比實驗61-65
• 5.1.2 自校實驗65-68
• 5.2 誤差分析68-69
• 5.3 本章小結69-71
• 第六章 總結與展望71-73
• 6.1 本文總結71-72
• 6.2 工作展望72-73
• 參考文獻73-75
• 致謝75-77
• 作者簡介77-78

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9 李智奇,王海,張雪萍,周暉,偶小娟,宣宗強,于建國,周渭;關于超高頻率測量技術的研究[J];宇航計測技術;2004年03期

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