一种多路比相测量系统及方法技术方案

技术编号:24754679 阅读:49 留言:0更新日期:2020-07-04 08:51
本发明专利技术主要涉及频率测量技术领域,提供了一种多路比相测量系统及方法,所述系统主要包括用于输出参考频标信号的第一输出模块、用于输出被测频标信号的多个第二输出模块、多个时间间隔计数器、频率分配放大器和数据处理模块。本发明专利技术主要基于多台时间间隔计数器的相位差测量功能的比相测量算法,通过测量多台被测频标输出信号与参考频标信号的相位差,数据处理模块根据相位差值计算得到日平均相对频率偏差,并计算得到相对频率偏差、频率漂移率、日频率稳定度等频率特性参数,从而实现了对铯原子、铷原子和石英晶体等频标长期特性的计量,提高了频标校准可靠性和准确性。

A multi channel phase comparison measurement system and method

【技术实现步骤摘要】
一种多路比相测量系统及方法
本专利技术涉及频率测量
,尤其涉及一种多路比相测量系统及方法。
技术介绍
时间是国际单位制中七个基本物理量之一,具有毋庸置疑的重要性,而时间频率计量的主要任务之一是要对频率标准的各种特性进行检定,目前通常使用的频率标准是铷原子频率标准,其主要频率性能指标包括长期性能和短期性能,对铷原子频标长期性能测试的常用设备是比相仪,其基本原理是通过时间间隔计数器测量标准频标信号和被测频标信号这两个信号的相位差,从而得到被测频标信号相对标准频标信号的相对频率偏差,可最大限度的延长取样时间,从而实现铷原子频标长期性能的测量。但在实际的比相测试过程中,在360°向0°变化过程中,由于温度变化、串扰等因素,致使时间间隔计数器在测量到180°(即整周期相位)时,出现非正常变化规律的相位差值,即出现“周期模糊”的现象,导致频率标准校准准确度降低。
技术实现思路
基于上述现有技术中存在的技术问题,本专利技术提供一种多路比相系统,采用邻点阈判算法准确的测量被测信号与标准信号之间的相对频率偏差,解决了现有技术中存在的“周本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多路比相测量系统,其特征在于,所述系统具体包括:/n第一输出模块、第二输出模块、时间间隔计数器、频率分配放大器和数据处理模块;/n所述第一输出模块输出端与所述频率分配放大器的输入端连接,用于输出参考频标信号,所述频率分配放大器输出N路参考频标信号,其中N-1路所述参考频标信号输出端分别与N-1个时间间隔计数器的第一输入端(A)连接,用于输出被测频标信号的N-1个所述第二输出模块分别与所述N-1个时间间隔计数器的第二输入端(B)连接,所述频率分配放大器输出的另一路所述参考频标信号与所述N-1个时间间隔计数器中的任意一个时间间隔计数器的第三输入端(C)连接,所述N-1个时间间隔计数器的输出...

【技术特征摘要】
1.一种多路比相测量系统,其特征在于,所述系统具体包括:
第一输出模块、第二输出模块、时间间隔计数器、频率分配放大器和数据处理模块;
所述第一输出模块输出端与所述频率分配放大器的输入端连接,用于输出参考频标信号,所述频率分配放大器输出N路参考频标信号,其中N-1路所述参考频标信号输出端分别与N-1个时间间隔计数器的第一输入端(A)连接,用于输出被测频标信号的N-1个所述第二输出模块分别与所述N-1个时间间隔计数器的第二输入端(B)连接,所述频率分配放大器输出的另一路所述参考频标信号与所述N-1个时间间隔计数器中的任意一个时间间隔计数器的第三输入端(C)连接,所述N-1个时间间隔计数器的输出端分别与所述数据处理模块的输入端连接,所述时间间隔计数器用于测量所述参考频标信号和所述被测频标信号的相位差,所述数据处理模块用于向所述时间间隔计数器发送相位差测量命令,并接收所述时间间隔计数器发送的所述相位差,以及根据所述相位差计算得到所述被测频标信号的特性参数,其中,所述参考频标信号和所述被测频标信号的输出频率相等,N为≥2的自然数。


2.根据权利要求1所述的多路比相测量系统,其特征在于,所述参考频标信号和所述被测频标信号的输出频率为5MHz或10MHz。


3.根据权利要求1所述的多路比相测量系统,其特征在于,所述时间间隔计数器为SR620。


4.根据权利要求3所述的多路比相测量系统,其特征在于,所述SR620的输出端通过GPIB接口与所述数据处理模块的输入端连接。


5.根据权利要求1-4任一项所述的多路比相测量系统,其特征在于,所述被测频标信号的特性参数包括相对频率偏差、日频率稳定度、频率漂移率和相关系数,所述数据处理模块具体用于,根据下式(1)计算得到相对频率偏差:



其中,ΔT为所述时间间隔计数器在τ时间内测量的累积相位差;
根据所述相对频率偏差和阿伦方差平均根值,利用下式(2)计算得到日频率稳定度σy(τ),



其中,将l天测量的l个日平均相对频率偏差值y(τ)代入上述公式(2)中,再将得到的结果开根,得到日频率稳定度σy(τ),所述日平均相对频率偏差值y(τ)为每天接收的相位差值数和每天内的完整相位周期数计算得到的,l为正整数,i=1,2,3······M,M为正整数;
利用最小二...

【专利技术属性】
技术研发人员:张越王玉琢林涛
申请(专利权)人:中国计量科学研究院
类型:发明
国别省市:北京;11

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