[發明專利]基于任意頻率信號間相位特征處理的相位噪聲測量方法

有效

• 申請號: 201310360043.6
• 申請日: 2013-08-16
• 公開（公告）號: CN103487669A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 李智奇;周渭;宣宗強;苗苗;宋慧敏;康旭
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G01R29/26
• 分類號: G01R29/26
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 佘文英

1.一種基于任意頻率信號間相位特征處理的相位噪聲測量方法，其特征在于，該測量方法將參考信號和被測信號進行相位重合點檢測，然后對相位重合點檢測部分的重合點進行有效的捕捉，通過對重合點之間的頻率值進行測量，同時記錄重合脈沖簇中脈沖丟失的位置，閘門內計數值的起伏變化及脈沖丟失位置可以反映相位噪聲的變化；通過對閘門內計數值變化的分析得到近載頻的相位噪聲，對相位重合簇內脈沖丟失的情況進行分析得到遠載頻的相位噪聲，最后由計算機數據處理和離散傅立葉變化算法來計算單邊帶相位噪聲。

2.如權利要求1所述的基于任意頻率信號間相位特征處理的相位噪聲測量方法，其特征在于，利用了兩路頻率信號之間的相位重合點的檢測，第一路通過對閘門內計數值變化的分析來得到近載頻的相位噪聲，第二路通過對相位重合簇內脈沖丟失的情況進行分析來得到遠載頻的相位噪聲。

3.如權利要求1所述的基于任意頻率信號間相位特征處理的相位噪聲測量方法，其特征在于，通過對被測信號進行粗測，根據粗測結果設置一個窄帶的DDS，由于DDS的窄帶特性，使得DDS輸出的信號可以選擇不同中心頻率的晶體濾波器，同時根據設置DDS輸出的信號分頻器的分頻比，使得參考信號和被測信號形成整數倍并有一定頻差的關系進行相位重合檢測，通過和上位機之間的通信來進行相關的采集信息設置。

4.如權利要求2所述的基于任意頻率信號間相位特征處理的相位噪聲測量方法，其特征在于，根據上位機設置的信息，第一路相位重合檢測用于對閘門內被測信號f_x和參考信號f₀進行計數，并將計數的結果N₀和N_x通過串口傳輸到上位機進行處理和顯示；

第二路相位重合檢測用于對相位重合簇內脈沖丟失的位置i進行記錄，并將結果通過串口傳輸到上位機進行處理和顯示。

5.如權利要求2所述的基于任意頻率信號間相位特征處理的相位噪聲測量方法，其特征在于，第一路的實現方法如下：

根據上位機設置的信息，通過對參考頻率f₀和被測頻率f_x進行重合檢測形成實際閘門，對閘門內的f₀和f_x進行N次測量可得到N個N₀和N_x值，其中N₀和N_x分別為閘門內f₀和f_x的計數值；由于噪聲的存在，使得各個閘門內的計數值不一致，通過計數值的起伏變化來反映相位噪聲的變化，由N₀T₀=N_xT_x，可計算得到N個T_x,f_x值，即可得到其中將當作被測信號的準確值，則可得到每個閘門內的周期抖動：則閘門內的相位抖動為：通過對進行時域到頻域的轉換可得到信號的近端單邊帶相位噪聲。

6.如權利要求2所述的基于任意頻率信號間相位特征處理的相位噪聲測量方法，其特征在于，第二路的實現方法如下：

根據上位機設置的信息，通過對參考頻率f₀和被測頻率f_x進行重合檢測，由于器件的分辨率有限，使得重合點附近出現了一簇的重合脈沖；在明顯存在噪聲的情況下，該脈沖的包絡內會因為噪聲的問題導致在一些本應該有重合檢出的重合窄脈沖波型的地方因為相位差值的增大而沒有被檢出的信號，所以在對相位重合簇的計數中，會由于噪聲情況不同，從而引起計數的結果也不同，那么就可以建立計數值和相噪情況的函數關系；由于被測信號與參考信號成倍數有一定的頻差，則相位差是單調步進的，且步進值為：其中，f_equ：等效鑒相頻率；f_maxc：最大公因子頻率；在位置i處的相位差值為i×ΔT，根據脈沖丟失的位置i可得到i處的相位抖動則脈沖未丟失位置的相位抖動將轉換到頻域即可得到信號的遠端單邊帶相位噪聲。

7.如權利要求5或6所述的基于任意頻率信號間相位特征處理的相位噪聲測量方法，其特征在于：結合得到的近端和遠端的相位抖動信息，將其通過離散傅立葉變化算法轉換到頻域，即可得到完整的單邊帶相位噪聲曲線。

8.如權利要求7所述的基于任意頻率信號間相位特征處理的相位噪聲測量方法，其特征在于：由于相位抖動的自相關函數與相位噪聲的譜密度是一對傅里葉變換對，對進行自相關并進行傅里葉變換可得到相位噪聲的譜密度在小角度調制條件下，由可得到單邊帶相位噪聲。