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一种相位波动测量方法及系统


技术摘要:
本发明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  全部
背景技术:
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。
技术实现要素:
本发明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,本发明提供了如下方案: 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 4 CN 111579883 A 说 明 书 2/4 页 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。 本发明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。 根据本发明提供的具体实施例,本发明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发明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  本发明的一些实 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为本发明实施例一种相位波动测量方法流程图; 图2为本发明实施例一种相位波动测量系统结构示意图; 图3为本发明实施例一种相位波动测量系统硬件示意图; 5 CN 111579883 A 说 明 书 3/4 页 图4为本发明实施例相位波动测量系统噪底; 图5为本发明实施例射频开关和商用微波开关的相位瞬态效应。
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