周期性信号的高精密相位处理技术研究
本文选题:相位处理 + 频率测量 ; 参考:《西安电子科技大学》2015年硕士论文
【摘要】:相位是时间频率中最重要的参数,相位信息处理广泛应用于涉及频率测量和控制的领域,相位处理的好坏直接影响到整个系统的精度。针对传统相位处理方法的不足,本文提出了一种对任意频率信号直接高分辨率、相位连续的频率测量方法。并在此基础上进一步提出了一种在宽频率范围内能够直接测量周期性信号相位信息的方法。本文在深入理解信号间相位变化关系及相检宽带测频方案的基础上,将边沿效应提高测量分辨率的思想应用到频率测量中。在本文的测频方案中,当被测为复杂频率信号时,尝试对重合检测产生的离散模糊区直接处理,实现了对任意频率信号的直接高分辨率测量。并将结果与基于传统群相位关系、采用DDS频率变换的边沿效应测频方法进行了对比。进一步本文对相检宽带测频技术本身的特点加以利用,实现了相位连续的频率测量。并且把闸门无间隔的相邻两次测量中包含的数据信息联系起来,通过引入另一理想参考信号的方式,实现了被测信号相位信息的恢复以及信号间相位的长时间累积比对和控制。本文对提出的新的相位处理方法进行了充分的实验验证,并说明了具体的软硬件实现过程。通过对样机实测数据进行分析,本文提出的对复杂频率直接测量的方法测量分辨率可以达到10-12/s量级。对任意频率关系信号之间互相锁定时系统的长期稳定度指标能达到10-16/10,000s。
[Abstract]:Phase is the most important parameter in time and frequency. Phase information processing is widely used in the field of frequency measurement and control. The quality of phase processing directly affects the accuracy of the whole system.Aiming at the shortage of traditional phase processing method, this paper presents a frequency measurement method with direct high resolution and continuous phase for arbitrary frequency signals.On the basis of this, a method to measure the phase information of periodic signals in a wide frequency range is proposed.The results are compared with the frequency measurement method using DDS frequency transform based on the traditional group phase relationship.Furthermore, this paper makes use of the characteristics of phase detection broadband frequency measurement technology and realizes the frequency measurement with continuous phase.In addition, the data information contained in the two adjacent measurements without interval is connected. By introducing another ideal reference signal, the phase information of the measured signal can be restored and the long time cumulative comparison and control of the phase between the signals can be realized.In this paper, the proposed new phase processing method is fully verified by experiments, and the implementation process of hardware and software is explained.Based on the analysis of the measured data of the prototype, the resolution of the method proposed in this paper for the direct measurement of complex frequencies can reach the order of 10 ~ (-12) / s.The long-term stability index of the system can reach 10-16 / 10000s when the signals of arbitrary frequency relation are locked to each other.
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TM935.1
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,本文编号:1737881
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