频率处理与相位处理方式对频率源稳定度的影响研究

发布时间：2024-06-27 23:29

　　稳定度是频率源的重要技术指标。传统提升稳定度指标的方法主要通过对原子钟物理腔体的优化改造,在如今已经优化成熟的情况下往往收效甚微。主动型原子钟采用的相位处理方式,其稳定度变化规律为1/τ;而被动型原子钟采用的频率处理方式,其稳定度变化规律为1/(?)。可以看出,频率源稳定度的变化规律与处理方式有关。由于被动钟中信号关系的复杂性,以及原子能级跃迁相位的不确定性,导致频率源的相位信息很难获取,因此所有被动型原子钟均采用了频率处理方式,而导致了稳定度变化规律为1/(?)。因此,探索频率处理与相位处理对于稳定度的影响是提高稳定度指标一条可行途径,并为目前大量使用的被动型原子钟从频率处理到相位处理的改造提供了可行方向。本文首先通过对复杂周期性信号相位现象的探索,重新加深了对相位现象的认识,更新了相位概念,拓宽了相位处理的应用范围,为复杂系统中的相位利用提供了理论基础。其次,本文以采用频率处理方式的高精度频率源——铷原子钟为例,详细分析了其中的复杂频率关系,以及在复杂频率关系下的相位关系。通过建模后的公式推导,得出了利用的光检信号特殊相位特征点——最大能级跃迁概率点与低频信号过零点的时差信息得到连...

【文章页数】：95 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号对照表
缩略语对照表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容与各章节安排
第二章 传统相位差的认识与更新
    2.1 相位差的概念
    2.2 传统相位差概念的应用
    2.3 相位差现象的新认识与应用
        2.3.1 相位差现象的新认识
        2.3.2 相位差现象的新应用
    2.4 本章小结
第三章 频率源稳定度
    3.1 频率源稳定度的概念及表征形式
        3.1.1 频域表征
        3.1.2 时域表征
    3.2 频率源稳定度的主要影响因素
    3.3 本章小结
第四章 频率源频率处理与相位处理研究
    4.1 频率源的频率处理方式
        4.1.1 常见频率处理方式的频率源
        4.1.2 频率处理下频率源稳定度指标
    4.2 频率源的相位现象探索
        4.2.1 频率源中相位特征分析
        4.2.2 最大能级跃迁概率点
    4.3 频率源的相位恢复
        4.3.1 虚拟重建技术
        4.3.2 原子钟中的相位恢复
    4.4 数字化的相位处理方式
    4.5 本章小结
第五章 频率源相位处理方式的实现
    5.1 频率源相位处理的实验方案
        5.1.1 整体方案设计
        5.1.2 各部分器件选择与介绍
        5.1.3 软件设计
    5.2 相位处理方式频率源稳定度测量与分析
        5.2.1 实验测量方法与结果分析
        5.2.2 实验误差分析
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 研究工作总结
    6.2 后续工作展望
参考文献
附录A AD7175-2功能框图
附录B AD8475功能框图
附录C STM32F103系统构架
附录D 实验测得数据
致谢
作者简介



本文编号：3996102