一种相位波动测量方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种相位波动测量方法，及系统所述测量方法包括：获取待测信号和参考信号；将所述待测信号转换至千赫兹，得到下转换信号；将所述下转换信号和所述参考信号进行混频滤波，得到第一低频分量；将所述参考信号移相预先设定度数，并与所述下转换信号混频，得到第二低频分量；基于所述第二低频分量和所述第一低频分量得到相位差。本发明专利技术中的上述方法及系统能够减小微波泄漏频移。

【技术实现步骤摘要】
一种相位波动测量方法及系统
本专利技术涉及射频领域，特别是涉及一种相位波动测量方法及系统。
技术介绍
在铯原子喷泉钟系统，微波激励信号的频率被锁定在原子共振频率上。频率控制是由相位差测量得到的。在每个周期中，原子叠加和共振场之间的累积相位差被评估。如果现场驱动信号的相位受到干扰，就会发生相位差测量误差。对于周期同步扰动，每个周期的误差是相同的。这将影响频率控制，从而导致喷泉频率的偏移。为了减小微波泄漏频移，需研制微波干涉开关，而微波干涉开关引起的相位波动需搭建相位波动测量系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种相位波动测量方法及系统，以减小微波泄漏频移。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种相位波动测量方法，所述测量方法包括：获取待测信号和参考信号；将所述待测信号转换至千赫兹，得到下转换信号；将所述下转换信号和所述参考信号进行混频滤波，得到第一低频分量；将所述参考信号移相预先设定度数，并与所述下转换信号混频，得到第二低频分量；基于所述第二低频分量和所述第一低频分量得到相位差。可选的，所述下转换信号具体采用以下公式：u1(t)＝v1sin[2πfdifft+θ1(t)]，其中，u1(t)表示下转换信号，v1表示振幅，fdiff表示频率，θ1(t)表示u1(t)的初相位。可选的，所述参考信号具体采用以下公式：u2(t)＝v2sin[2πfsignalt+θ2(t)]，其中，u2(t)表示参考信号，v2表示振幅，fsignal表示频率，θ2(t)表示u2(t)的初相位。可选的，将所述下转换信号和所述参考信号进行混频滤波，得到第一低频分量具体采用以下公式：其中，uM(t)表示第一低频分量，v1′表示uM(t)的振幅，θ1(t)表示u1(t)的初相位、θ2(t)表示u2(t)的初相位，θ1(t)-θ2(t)表示相位差。可选的，将所述参考信号移相预先设定度数，并与所述下转换信号混频，得到第二低频分量具体采用以下公式：其中，uN(t)表示第二低频分量，v′表示uN(t)的振幅，θ1(t)表示u1(t)的初相位、θ2(t)表示u2(t)的初相位，θ1(t)-θ2(t)表示相位差。可选的，基于所述第二低频分量和所述第一低频分量得到相位差具体采用以下公式：其中，θ1(t)表示u1(t)的初相位、θ2(t)表示u2(t)的初相位，θ1(t)-θ2(t)表示相位差，uN(t)表示第二低频分量，uM(t)表示第一低频分量。本专利技术另外提供一种相位波动测量系统，所述测量系统包括：待测信号和参考信号获取模块，用于获取待测信号和参考信号；转换模块，用于将所述待测信号转换至千赫兹，得到下转换信号；混频滤波模块，用于将所述下转换信号和所述参考信号进行混频滤波，得到第一低频分量；混频模块，用于将所述参考信号移相预先设定度数，并与所述下转换信号混频，得到第二低频分量；相位差确定模块，用于基于所述第二低频分量和所述第一低频分量得到相位差。8、根据权利要求7所述的相位波动测量系统，其特征在于，所述混频滤波模块具体采用以下公式：其中，uM(t)表示第一低频分量，v1′表示uM(t)的振幅，θ1(t)表示u1(t)的初相位、θ2(t)表示u2(t)的初相位，θ1(t)-θ2(t)表示相位差。可选的，所述混频模块具体采用以下公式：其中，uN(t)表示第二低频分量，v′表示uN(t)的振幅，θ1(t)和θ2(t)表示初相位，θ1(t)-θ2(t)表示相位差。可选的，所述相位差确定模块具体采用以下公式：其中，θ1(t)表示u1(t)的初相位、θ2(t)表示u2(t)的初相位，θ1(t)-θ2(t)表示相位差，uN(t)表示第二低频分量，uM(t)表示第一低频分量。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：通过获取待测信号和参考信号；将所述待测信号转换至千赫兹，得到下转换信号；将所述下转换信号和所述参考信号进行混频滤波，得到第一低频分量；将所述参考信号移相预先设定度数，并与所述下转换信号混频，得到第二低频分量；基于所述第二低频分量和所述第一低频分量得到相位差，得到微波干涉开关引起的相位波动，进而能够减小微波泄漏频移。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例一种相位波动测量方法流程图；图2为本专利技术实施例一种相位波动测量系统结构示意图；图3为本专利技术实施例一种相位波动测量系统硬件示意图；图4为本专利技术实施例相位波动测量系统噪底；图5为本专利技术实施例射频开关和商用微波开关的相位瞬态效应。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种相位波动测量方法及系统，以减小微波泄漏频移。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术实施例一种相位波动测量方法流程图，如图1所示，所述方法包括：步骤101：获取待测信号和参考信号。步骤102：将所述待测信号转换至千赫兹，得到下转换信号。具体公式如下：u1(t)＝v1sin[2πfdifft+θ1(t)]，其中，u1(t)表示下转换信号，v1表示振幅，fdiff表示频率，θ1(t)表示u1(t)的初相位。所述参考信号的表达式如下：u2(t)＝v2sin[2πfsignalt+θ2(t)]，其中，u2(t)表示参考信号，v2表示振幅，fsignal表示频率，θ2(t)表示u2(t)的初相位。所述参考信号为与所述下转换信号频率相同的连续信号。步骤103：将所述下转换信号和所述参考信号进行混频滤波，得到第一低频分量。具体公式如下：其中，uM(t)表示第一低频分量，v1′表示uM(t)的振幅，θ1(t)表示u1(t)的初相位、θ2(t)表示u2(t)的初相位，θ1(t)-θ2(t)表示相位差。步骤104：将所述参考信号移相预先设定度数，并与所述下转换信号混频，得到第二低频分量。具体的，是将参考信号移相90°，与下转换信号混频，产生第二低频分量，公式如下：其中，uN(t)表示第二低频分量，v′表示uN(t)的振幅，θ1(t)表示u1(t)的初相位、θ2(t)表示u2(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种相位波动测量方法，其特征在于，所述测量方法包括：/n获取待测信号和参考信号；/n将所述待测信号转换至千赫兹，得到下转换信号；/n将所述下转换信号和所述参考信号进行混频滤波，得到第一低频分量；/n将所述参考信号移相预先设定度数，并与所述下转换信号混频，得到第二低频分量；/n基于所述第二低频分量和所述第一低频分量得到相位差。/n

【技术特征摘要】
1.一种相位波动测量方法，其特征在于，所述测量方法包括：
获取待测信号和参考信号；
将所述待测信号转换至千赫兹，得到下转换信号；
将所述下转换信号和所述参考信号进行混频滤波，得到第一低频分量；
将所述参考信号移相预先设定度数，并与所述下转换信号混频，得到第二低频分量；
基于所述第二低频分量和所述第一低频分量得到相位差。


2.根据权利要求1所述的相位波动测量方法，其特征在于，所述下转换信号具体采用以下公式：
u1(t)＝v1sin[2πfdifft+θ1(t)]，其中，u1(t)表示下转换信号，v1表示振幅，fdiff表示频率，θ1(t)表示u1(t)的初相位。


3.根据权利要求1所述的相位波动测量方法，其特征在于，所述参考信号具体采用以下公式：
u2(t)＝v2sin[2πfsignalt+θ2(t)]，其中，u2(t)表示参考信号，v2表示振幅，fsignal表示频率，θ2(t)表示u2(t)的初相位。


4.根据权利要求1所述的相位波动测量方法，其特征在于，将所述下转换信号和所述参考信号进行混频滤波，得到低频分量具体采用以下公式：

θ1(t)-θ2(t)表示相位差，其中，uM(t)表示第一低频分量，v1′表示uM(t)的振幅，θ1(t)表示u1(t)的初相位、θ2(t)表示u2(t)的初相位。


5.根据权利要求1所述的相位波动测量方法，其特征在于，将所述参考信号移相预先设定度数，并与所述下转换信号混频，得到第二低频分量具体采用以下公式：

其中，uN(t)表示第二低频分量，v′表示uN(t)的振幅，θ1(t)表示u1(t)的初相位、θ2(t)表示u2(t)的初相位，θ1(t)-θ2(t)表示相位差。


6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张首刚，范思晨，阮军，刘丹丹，
申请(专利权)人：中国科学院国家授时中心，
类型：发明
国别省市：陕西;61