[發(fā)明專利]一種脈沖載波相位噪聲測量裝置及測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410324539.2
• 申請日: 2014-07-02
• 公開（公告）號: CN104062514B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 杜念文;朱偉;凌偉;劉強;辛義磊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第四十一研究所
• 主分類號: G01R29/26
• 分類號: G01R29/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種脈沖載波相位噪聲測量裝置，連接到被測源，其特征在于，其內(nèi)部包括脈沖調(diào)整單元、鑒相器、脈沖調(diào)制器和參考源，脈沖調(diào)整單元在脈沖載波相位噪聲測量裝置輸入端通過耦合器耦合并接收一路被測信號，在鑒相器的輸入端通過耦合器分別耦合并接收一路被測信號和一路參考信號，在脈沖調(diào)整單元內(nèi)部進(jìn)行脈沖同步調(diào)整，同步后的被測源和參考源在所述鑒相器鑒相后輸出中頻信號，經(jīng)過低通濾波器、PRF濾波器、環(huán)路濾波器處理后對參考源進(jìn)行調(diào)節(jié)，使參考源與被測源正交鎖定，經(jīng)低噪聲放大單元、A/D采樣單元和分析運算單元得到被測源在脈沖調(diào)制狀態(tài)下的相位噪聲；

所述調(diào)整單元包括檢波整形單元、比相器、時間精密測量單元和數(shù)控精密延遲單元，被測信號在脈沖載波相位噪聲測量裝置輸入端被耦合器耦合出一路到脈沖調(diào)整單元，經(jīng)過脈沖調(diào)整單元內(nèi)部檢波整形單元檢波、放大、整形后作為前饋信號對參考源進(jìn)行超前脈沖調(diào)制；在鑒相器的輸入端，被測信號和參考信號分別被耦合器耦合出一路到脈沖調(diào)整單元，兩路耦合信號分別進(jìn)入脈沖調(diào)整單元內(nèi)部檢波整形單元，經(jīng)檢波整形單元檢波、放大、整形后送入比相器；比相器取出兩路信號的檢波沿的時間誤差，以脈沖形式輸出，該時間誤差脈沖的寬度代表參考源脈沖調(diào)制超前于被測源脈沖調(diào)制的時間；時間精密測量單元對所述時間誤差脈沖進(jìn)行時間精密測量；數(shù)控精密延遲單元以時間精密測量單元測量得到時間差為依據(jù)，調(diào)整數(shù)控精密延遲單元對前饋到所述脈沖調(diào)制器的調(diào)制脈沖進(jìn)行延遲，調(diào)整參考源脈沖調(diào)制與被測信號脈沖調(diào)制同步。

2.如權(quán)利要求1所述的一種脈沖載波相位噪聲測量裝置，其特征在于，所述時間精密測量單元采用精密數(shù)字延遲內(nèi)插進(jìn)行時間精密測量。

3.如權(quán)利要求1所述的一種脈沖載波相位噪聲測量裝置，其特征在于，所述耦合器采用Mini-Circuits公司型號為SYD-20-33+定向耦合器。

4.如權(quán)利要求1所述的一種脈沖載波相位噪聲測量裝置，其特征在于，所述檢波整形單元包括檢波器、放大器和比較器，所述檢波器對輸入信號進(jìn)行包絡(luò)檢波，所述放大器對檢波后的信號進(jìn)行放大處理，然后經(jīng)所述比較器整形處理并輸出。

5.如權(quán)利要求1所述的一種脈沖載波相位噪聲測量裝置，其特征在于，所述數(shù)控精密延遲單元采用3D3418-0.25集成芯片。

6.如權(quán)利要求1所述的一種脈沖載波相位噪聲測量裝置，其特征在于，所述鑒相器采用高性能雙平衡混頻器。

7.一種脈沖載波相位噪聲測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

首先，被測信號在輸入端被耦合器耦合出一路，經(jīng)過檢波整形后作為前饋信號對參考源進(jìn)行超前脈沖調(diào)制；

然后，在鑒相器的輸入端，被測信號和參考信號分別被耦合器耦合出一路，兩路耦合信號分別進(jìn)入內(nèi)部檢波整形單元，經(jīng)檢波整形單元檢波、放大、整形后送入比相器，取出兩路信號的檢波沿的時間誤差，以脈沖形式輸出，該時間誤差脈沖寬度代表參考源脈沖調(diào)制超前于被測源脈沖調(diào)制的時間；

再然后，時間誤差脈沖經(jīng)時間精密測量單元量化后，以量化值作為數(shù)控精密延遲單元調(diào)整的依據(jù)，調(diào)整數(shù)控精密延遲單元對前饋到脈沖調(diào)制器的調(diào)制脈沖進(jìn)行延遲，調(diào)整參考源脈沖調(diào)制完全與被測信號脈沖調(diào)制同步；

接下來，同步后的被測源和參考源鑒相后輸出中頻信號，經(jīng)過低通濾波器、PRF濾波器、環(huán)路濾波器處理后對參考源進(jìn)行調(diào)節(jié)，使參考源與被測源正交鎖定，經(jīng)低噪聲放大單元、A/D采樣單元和分析運算單元得到被測源在脈沖調(diào)制狀態(tài)下的相位噪聲。

8.如權(quán)利要求7所述的一種脈沖載波相位噪聲測量方法，其特征在于，測量前，先把數(shù)控精密延遲單元的延遲量設(shè)置為不延遲。

9.如權(quán)利要求7所述的一種脈沖載波相位噪聲測量方法，其特征在于，所述時間精密測量單元采用精密數(shù)字延遲內(nèi)插方法進(jìn)行時間精密測量。

10.如權(quán)利要求9所述的一種脈沖載波相位噪聲測量方法，其特征在于，所述精密數(shù)字延遲內(nèi)插方法具體包括以下步驟：使用一組傳播延時相等的延時單元構(gòu)成延時鏈，當(dāng)時間脈沖前沿到來時刻，啟動延時鏈工作，誤差脈沖開始在延時鏈中傳輸，隨后的標(biāo)準(zhǔn)時鐘上升沿到來時刻，對延遲鏈的狀態(tài)進(jìn)行鎖存，誤差脈沖傳輸經(jīng)過的延遲單元，狀態(tài)為高，誤差脈沖沒有經(jīng)過的延遲單元，狀態(tài)為低，根據(jù)鎖存單元的狀態(tài)，計算出誤差脈沖的寬度。