一種基於相位噪聲數學模型的相位噪聲測量方法與流程
2023-06-04 05:59:31
本發明涉及相位噪聲測量技術領域，尤其涉及一種基於相位噪聲數學模型的相位噪聲測量方法。
背景技術：
相位噪聲是指系統(如各種射頻器件)在各種噪聲的作用下引起的系統輸出信號相位的隨機變化。它是衡量頻率標準源(高穩晶振、原子頻標等)頻穩質量的重要指標，隨著頻標源性能的不斷改善，相應噪聲量值越來越小，因而對相位噪聲譜的測量要求也越來越高。相位噪聲是對信號時序變化的另一種測量方式，其結果在頻率域內顯示。用一個振蕩器信號來解釋相位噪聲。如果沒有相位噪聲，那麼振蕩器的整個功率都應集中在頻率f＝fo處。但相位噪聲的出現將振蕩器的一部分功率擴展到相鄰的頻率中去，產生了邊帶(sideband)。在離中心頻率一定合理距離的偏移頻率處，邊帶功率滾降到1/fm，fm是該頻率偏離中心頻率的差值。相位噪聲通常定義為在某一給定偏移頻率處的dBc/Hz值，其中，dBc是以dB為單位的該頻率處功率與總功率的比值。一個振蕩器在某一偏移頻率處的相位噪聲定義為在該頻率處1Hz帶寬內的信號功率與信號的總功率比值。相位噪聲是許多現代電子系統和設備包括測控、雷達、通信、導航、射電天文、電子測量和近代物理實驗等的一項重要技術指標和關鍵性技術問題，通過相位噪聲的表徵和測試的研究，找到影響頻率穩定性的因素，可應用於頻率源的設計和質量的保證。頻率源相位噪聲的要求常常是整個系統的限制因素。相位處理和相噪測量在基本頻率源的特性、頻率基標準的研究、應用及性能測試中具有重要意義。目前有許多種相位噪聲的測量方法，主要依據採用的相位信息提取電路對不同的方法進行分類，如直接頻譜分析儀測量法、差拍法、鑑頻法、鑑相法和直接數位化法等，不同的測量方法採用不同的相位信息提取方法，且不同的測量方法適用於不同的測量要求，通用性差。傳統的測量法已面臨嚴重的挑戰，特別是在如何減少測量系統本身的噪聲對測量結果的影響，提高系統的測量靈敏度方面尤為困難。基於上述問題，本發明提出了一種基於相位噪聲數學模型的相位噪聲測量方法。
技術實現要素：
本發明的目的是為了解決現有技術中存在的缺點，而提出的一種基於相位噪聲數學模型的相位噪聲測量方法。
一種基於相位噪聲數學模型的相位噪聲測量方法，包括以下步驟：
步驟一：確定被測信號，對比被測信號，選取參考信號，並將參考信號進行整形、移相處理；
步驟二：將步驟一中的被測信號和參考信號同時輸送到提取電路中，分別提取信號信息後，撤回；
步驟三：將撤回後的被測信號和參考信號轉換成電壓波動，並將波動的頻率進行互換，再次輸送到提取電路中，分別進行信號信息提取；
步驟四：將步驟二和步驟三中分別提取到的信號信息分別輸送到檢測電路中，進行相位重合檢測，得出相位重合檢測結果，利用檢測電路將兩組相位重合檢測結果進行對比；
步驟五：將步驟四中得到的對比後的檢測結果輸送到網絡客戶端進行自動運算，得相位噪聲測量結果，最後利用計算機對結果做分析處理後成像。
優選的，所述步驟一中選取的參考信號具有與被測信號同頻率的特性，並且參考信號穩定性要好。
優選的，所述步驟一將參考信號整形為矩形脈衝信號。
優選的，所述步驟一將參考信號做移相處理，具體指將參考信號變化的波形發生角度變化，做前後移動直至與被測信號一致。
優選的，所述步驟五中的網絡客戶端提前輸入了相位噪音定量計算程序。
優選的，所述步驟五中的網絡客戶端提前輸入了相位噪音定量計算程序。
優選的，所述相位噪音定量計算程序為：當由單一調製頻率fm產生時，有其中為調相指數。
本發明提出的一種基於相位噪聲數學模型的相位噪聲測量方法，相比於傳統的測量法具有電路簡單、通用性好，測量範圍寬的特點，通過選取穩定性好且與被測信號同頻率的參考信號，用提取電路提取被測信號與參考信號的信息，並將被測信號與參考信號做電壓波動在轉換後進行頻率互換，然後分別用檢測電路檢測，並對比檢測結果，將檢測結果輸送到提前輸入了相位噪音定量計算程序的網絡客戶端，利用網絡客戶端進行自動運算，得出結果，最後利用計算機對結果做分析處理後成像，本發明提出的一種基於相位噪聲數學模型的相位噪聲測量方法，有效的減少了測量系統本身的噪聲對測量結果的影響，提高系統的測量靈敏度，測量方法簡單，值得推廣。
具體實施方式
下面結合具體實施例對本發明作進一步解說。
本發明提出的一種基於相位噪聲數學模型的相位噪聲測量方法，包括以下步驟：
步驟一：確定被測信號，對比被測信號，選取具有與被測信號同頻率的特性穩定參考信號，同時將參考信號整形為矩形脈衝信號，將參考信號變化的波形發生角度變化，做前後移動直至與被測信號一致；
步驟二：將步驟一中的被測信號和參考信號同時輸送到提取電路中，分別提取信號信息後，撤回；
步驟三：將撤回後的被測信號和參考信號轉換成電壓波動，並將波動的頻率進行互換，再次輸送到提取電路中，分別進行信號信息提取；
步驟四：將步驟二和步驟三中分別提取到的信號信息分別輸送到檢測電路中，進行相位重合檢測，得出相位重合檢測結果，利用檢測電路將兩組相位重合檢測結果進行對比；
步驟五：提前將相位噪音定量計算程序：當由單一調製頻率fm產生時，有其中為調相指數，輸入到網絡客戶端中，然後將步驟四中得到的對比後的檢測結果輸送到網絡客戶端進行自動運算，得相位噪聲測量結果，最後利用計算機對結果做分析處理後成像。
本發明提出的一種基於相位噪聲數學模型的相位噪聲測量方法，相比於傳統的測量法具有電路簡單、通用性好，測量範圍寬的特點，通過選取穩定性好且與被測信號同頻率的參考信號，用提取電路提取被測信號與參考信號的信息，並將被測信號與參考信號做電壓波動在轉換後進行頻率互換，然後分別用檢測電路檢測，並對比檢測結果，將檢測結果輸送到提前輸入了相位噪音定量計算程序的網絡客戶端，利用網絡客戶端進行自動運算，得出結果，最後利用計算機對結果做分析處理後成像，本發明提出的一種基於相位噪聲數學模型的相位噪聲測量方法，有效的減少了測量系統本身的噪聲對測量結果的影響，提高系統的測量靈敏度，測量方法簡單，值得推廣。
以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。