本文關(guān)鍵詞：高精度相位同步及其關(guān)鍵技術(shù)研究

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【摘要】：高精度相位同步是時(shí)間頻率傳輸與比對(duì)要解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一,它的解決將有助于新型原子頻標(biāo)和相位噪聲測(cè)量的精度,并對(duì)整個(gè)時(shí)頻傳遞與導(dǎo)航定位領(lǐng)域的發(fā)展起到強(qiáng)有力的推動(dòng)作用。傳統(tǒng)的相位同步建立在同頻基礎(chǔ)之上,針對(duì)不同頻率信號(hào)間的相位同步,需借助混頻、倍頻、頻率合成等系列變換過(guò)程,使用其頻率歸一化,歸一化線路不僅體積龐大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,而且極易引入噪聲,使其同步精度不易保證。為簡(jiǎn)化電路結(jié)構(gòu)、降低成本、縮短開發(fā)周期,實(shí)現(xiàn)任意射頻信號(hào)之間穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度的精密傳輸,提出基于異頻信號(hào)的高精度相位同步方法并對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。首先,利用異頻信號(hào)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(tái),實(shí)現(xiàn)了異頻鑒相的連續(xù)性和同步性,使異頻信號(hào)之間的直接精密頻率控制成為可能,同時(shí)也為精密頻率源穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度的高精度傳遞奠定了基礎(chǔ)。其次,針對(duì)傳統(tǒng)相位比對(duì)中復(fù)雜的頻率變換過(guò)程、測(cè)量分辨率低及同步精度不易保證等問(wèn)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(hào)之間的最小公倍數(shù)周期為特征,利用相位差量化步進(jìn)的規(guī)律性,在兩異頻率信號(hào)之間建立相位群同步,把其中一個(gè)信號(hào)的頻率穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度傳遞到另一頻率信號(hào)之上,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)頻率信號(hào)之間的精密鏈接。實(shí)驗(yàn)結(jié)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(jiǎn)單、成本低廉及鏈接精度高的優(yōu)點(diǎn)。最后,在分析相位群同步物理特性的基礎(chǔ)上,利用FPGA技術(shù),設(shè)計(jì)并研制了一種運(yùn)算速度快、可靠性高的精密相位同步系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)頻標(biāo)和被測(cè)量信號(hào)的調(diào)理及變換,建立高精度的相位重合點(diǎn)及同頻脈沖來(lái)獲得兩異頻信號(hào)的高精度相位同步。測(cè)試結(jié)果表明該系統(tǒng)具有很高的分辨率及穩(wěn)定度。
【關(guān)鍵詞】：相位同步 頻率鏈接 異頻鑒相 相位差測(cè)量 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：鄭州輕工業(yè)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用領(lǐng)域10-12
• 1.3 論文內(nèi)容和安排12-15
• 1.3.1 論文主要研究?jī)?nèi)容12-13
• 1.3.2 論文安排13-15
• 第二章 頻率信號(hào)之間的相位群同步技術(shù)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(jié)21-23
• 第三章 基于相位群同步的高分辨率相位差測(cè)量方法23-35
• 3.1 新型相位差測(cè)量原理23-24
• 3.2 方案設(shè)計(jì)24-31
• 3.2.1 信號(hào)調(diào)理整形和控制模塊25-27
• 3.2.2 異頻相位重合檢測(cè)模塊27-30
• 3.2.3 信號(hào)處理和控制模塊30-31
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析31-32
• 3.4 本章小結(jié)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(shí)驗(yàn)37-41
• 4.2.1 具有簡(jiǎn)單頻率關(guān)系的射頻信號(hào)鏈接37-38
• 4.2.2 具有復(fù)雜頻率關(guān)系的射頻信號(hào)鏈接38
• 4.2.3 大頻率比信號(hào)之間的頻率鏈接38-41
• 4.3 本章小結(jié)41-43
• 第五章 高精度相位同步系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)43-57
• 5.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及仿真測(cè)試43-47
• 5.1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖43-44
• 5.1.2 相位同步系統(tǒng)Multisim電路仿真測(cè)試44-45
• 5.1.3 基于Quartus Ⅱ的電路仿真設(shè)計(jì)及測(cè)試45-47
• 5.2 基于DXP的相位同步系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)47-56
• 5.2.1 信號(hào)整形與電壓變換47-49
• 5.2.2 基于FPGA的相位同步系統(tǒng)設(shè)計(jì)49-54
• 5.2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析54-56
• 5.3 本章小結(jié)56-57
• 總結(jié)與展望57-59
• 總結(jié)57
• 展望57-59
• 致謝59-61
• 參考文獻(xiàn)61-67
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表論文目錄67-68
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)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(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

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本文編號(hào)：951347