The invention discloses a precise frequency corrector based on direct digital measurement and processing, which is used for solving the adjustment and compensation of the atomic clock, precise quartz crystal oscillator aging and the accuracy change of the self frequency in engineering applications. The invention is based on the advanced direct digital measurement principle, that is, in the digitalized background, it adopts two way ADC to measure the structure, with the help of the clock vernier effect between the sampling clock and the input signal, and the quantization error suppression technology of the analog-to-digital converter. This invention is compared with the traditional frequency correction for a wide range of frequency regulation, which is characterized by crystal oscillator as a common clock, the frequency correction function to achieve the goal of setting the output frequency, the output signal of the frequency range was narrow, ranging from 0.1mHz to 10Hz, and can realize the second stability is less than 3*10
【技术实现步骤摘要】
基于直接数字化测量和处理的精密频率改正器
本专利技术属于卫星导航、通信、精密测量仪器、精密时钟源技术中领域,用于解决工程应用类原子钟、精密石英晶体振荡器老化和自身频率准确度变化的调整和补偿。
技术介绍
频率合成器往往为了具有宽的频率调整范围,很难有精细的频率调节步进值,虽然原子钟、晶体振荡器性能优越,但是存在老化漂移,使得频率标称值发生变化,因此为了使得晶体振荡器作为精密的频率源使用,需要一种仪器或装置对原子钟、晶体振荡器的输出信号频率进行精细改正,从而保持原子钟、晶体振荡器的高度准确性。而现有技术结构复杂、成本高、使用不便,所以需要一款高精度、宽范围、低成本的频率改正器来改变原子钟等的老化漂移问题。
技术实现思路
本专利技术公开了一种基于直接数字化测量和处理的精密频率改正器,具有精度高、范围宽、成本低的特点。本专利技术的技术方案是:一种基于直接数字化测量和处理的精密频率改正器,其特征在于,由双路ADC、FPGA、MCU、DAC以及压控晶体振荡器VCXO构成,并且MCU带外部USB接口,采用外部高稳晶体振荡器作为公用时钟信号,借助于时钟游标效应以及量化误差抑制技术,通过测量频率源输入信号f0与实际输出信号fx之间的频差,通过此频差与设定频差Δf的比对,实现设定的目标频率输出,频率改正的范围从0.1mHz到10Hz,同时可以实现秒级稳定度小于3*10-12,以及10-12量级的微小频率改正。本专利技术采用双路ADC测量结构,一路用来采集频率源输入信号f0,一路用来采集VCXO输出信号形成反馈,并且双路ADC与FPGA采用统一时钟,MCU通过FPGA得到参考信号与 ...
【技术保护点】
一种基于直接数字化测量和处理的精密频率改正器,其特征在于,由双路ADC、FPGA、MCU、DAC以及压控晶体振荡器VCXO构成,并且MCU带外部USB接口,采用外部高稳晶体振荡器作为公用时钟信号,借助于时钟游标效应以及量化误差抑制技术,通过测量频率源输入信号f0与实际输出信号fx之间的频差,通过此频差与设定频差Δf的比对,实现设定的目标频率输出,频率改正的范围从0.1mHz到10Hz,同时可以实现秒级稳定度小于3*10‑12,以及10‑12量级的微小频率改正。
【技术特征摘要】
1.一种基于直接数字化测量和处理的精密频率改正器,其特征在于,由双路ADC、FPGA、MCU、DAC以及压控晶体振荡器VCXO构成,并且MCU带外部USB接口,采用外部高稳晶体振荡器作为公用时钟信号,借助于时钟游标效应以及量化误差抑制技术,通过测量频率源输入信号f0与实际输出信号fx之间的频差,通过此频差与设定频差Δf的比对,实现设定的目标频率输出,频率改正的范围从0.1mHz到10Hz,同时可以实现秒级稳定度小于3*10-12,以及10-12量级的微小频率改正。2.如权利要求1所述基于直接数字化测量和处理的精密频率改正器,其特征在于,采用双路ADC测量结构,一路用来采集频率源输入信号f0,一路用来采集VCXO输出信号形成反馈,并且双路ADC与FPGA采用统一时钟,MCU通过FPGA得到参考信号与输入信...
【专利技术属性】
技术研发人员:白丽娜,翟鸿启,刘海东,谷小倩,刘蓓玲,王婷婷,燕雯,周渭,黄李贝,郭怡萱,惠月红,
申请(专利权)人:西安电子科技大学,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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