超低參考頻率頻綜技術(shù)研究
發(fā)布時間:2017-04-13 02:06
本文關(guān)鍵詞:超低參考頻率頻綜技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:隨著技術(shù)的發(fā)展,許多領(lǐng)域?qū)﹄娮酉到y(tǒng)的頻率特性的要求越來越高,需要系統(tǒng)頻率源兼具優(yōu)良的準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度。由于GPS用戶接收機輸出的1PPS信號的準(zhǔn)確度好但穩(wěn)定度較差,而OCXO的特性剛好相反,因此,本文設(shè)計了一種超低參考頻率頻綜方案,通過數(shù)字鎖相環(huán)跟蹤1PPS信號,從而使頻綜系統(tǒng)的輸出兼具1PPS信號和OCXO的優(yōu)點。論文首先在介紹了GPS系統(tǒng)的校頻原理,鎖相環(huán)的原理和數(shù)字鎖相環(huán)在頻率綜合領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用,并分析了數(shù)字鎖相環(huán)的組成原理。接著,本文介紹了系統(tǒng)的總體設(shè)計方案和系統(tǒng)的硬件平臺,并在Simulink平臺上搭建系統(tǒng)的簡化模型進(jìn)行仿真,仿真結(jié)果證明了系統(tǒng)方案的可行性。然后,論文介紹了系統(tǒng)方案在Xilinx公司的Virtex-6 FPGA開發(fā)平臺上的具體實現(xiàn)。系統(tǒng)的核心是數(shù)字鎖相環(huán),數(shù)字鎖相環(huán)能通過環(huán)路調(diào)節(jié),跟蹤輸入的1PPS信號的相位,從而使系統(tǒng)獲得1PPS信號良好的準(zhǔn)確度,同時能對輸入的1PPS信號進(jìn)行濾波,降低其相位抖動,保證系統(tǒng)具有良好的穩(wěn)定度。數(shù)字鎖相環(huán)主要由數(shù)字鑒相器、數(shù)字環(huán)路濾波器、DDS和反饋分頻器構(gòu)成。數(shù)字鑒相器利用脈沖間隔計數(shù)器測量兩個信號上升沿之間的相位誤差,并通過相位鎖定監(jiān)測模塊判斷環(huán)路的狀態(tài)。數(shù)字環(huán)路濾波器是一個參數(shù)可配置的2階IIR濾波器,其模擬原型是2階有源比例積分濾波器。DDS采用無相位截斷結(jié)構(gòu)實現(xiàn),由相位累加器、地址映射模塊、ROM查找表和比較器等構(gòu)成。反饋分頻器由一個上升沿監(jiān)測電路和計數(shù)器模塊構(gòu)成。論文還對各個模塊進(jìn)行了功能仿真,驗證了各個模塊的功能都是正常的。最后是系統(tǒng)的測試部分。實際測試表明,在使用無隨機抖動的1PPS信號進(jìn)行測試的條件下,系統(tǒng)能很好的跟蹤輸入1PPS信號的相位,并完全鎖定,而在使用GPS接收機輸出的1PPS進(jìn)行測試的條件下,系統(tǒng)鎖定后的準(zhǔn)確度能達(dá)到10-10量級,相比OCXO的準(zhǔn)確度提高了2個數(shù)量級,穩(wěn)定度保持在10-11量級,與OCXO的穩(wěn)定度相當(dāng)。本文的研究工作已經(jīng)取得了階段性的成果。雖然本文設(shè)計的系統(tǒng)還存在著一些不足,但是本文所做的研究工作,為項目組下一步的研究打下了堅實的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】:1PPS信號 頻率綜合 數(shù)字鎖相環(huán)
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:P228.4
本文關(guān)鍵詞:超低參考頻率頻綜技術(shù)研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
,本文編號:302536
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