[發明專利]一種頻標比對裝置及方法

有效

• 申請號: 202110339952.6
• 申請日: 2021-03-30
• 公開（公告）號: CN113075453B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 陳旭東;王敬;喻韜;劉巖;馬立波;徐華正;王宇
• 申請（專利權）人: 北京跟蹤與通信技術研究所
• 主分類號: G01R23/02
• 分類號: G01R23/02;G01R23/12
• 代理公司: 北京智信四方知識產權代理有限公司 11519
• 代理人: 黃健;葛啟宏

本公開實施例公開了一種頻標比對裝置及方法。所述裝置包括：微控制器、直接數字頻率合成器和鑒相器；所述直接數字頻率合成器用于調整參考頻標生成與被測頻標的初測頻率同頻的參考信號，并將所述參考信號傳輸至所述鑒相器；所述鑒相器用于將所述參考信號與所述被測頻標鑒相后輸出誤差電壓；所述微控制器用于周期性采集所述誤差電壓，并根據所述誤差電壓與設定值的差值控制所述直接數字頻率合成器調整所述參考頻標，以使所述鑒相器根據調整后的所述參考信號實現對所述被測頻標的相位鎖定。該技術方案解決了任意被測信號不經頻率合成和變換就能完成被測信號的頻率準確度、頻率穩定度測量問題，有效減少了頻標比對裝置復雜度、降低了成本。

技術領域

本公開涉及時間頻率測量技術領域，具體涉及一種頻標比對裝置及方法。

背景技術

頻標比對器是時間頻率領域中的一種常用測試儀器，常用于測量頻標的時域特性或頻域特性。使用時分別輸入被測頻標和參考頻標，測量被測頻標與參考頻標間的頻率、相位偏差值，并通過后續計算得到被測頻標的頻率準確度、頻率穩定度、頻率漂移率、頻率老化率等指標。

通用頻標比對器實現的主要原理是通過頻差倍增技術、雙混頻時差技術和數字式雙混頻時差技術提高頻率測量的分辨力。頻差倍增技術和雙混頻時差技術是由計數器測得兩個頻標的平均頻率差或相位差，再由后處理程序計算時域技術指標；數字式雙混頻時差技術是對兩個頻標信號進行數字化采樣，經數字下變頻、數字鑒相等數字信號處理得到相位差數據，再進一步計算得到時域或頻域技術指標。上述方式電路構成復雜、硬件成本高，難以滿足小型化測試裝置設計需求。

發明內容

為了解決相關技術中的問題，本公開實施例提供一種頻標比對裝置及方法。

第一方面，本公開實施例中提供了一種頻標比對裝置。

具體地，所述頻標比對裝置，包括：微控制器、直接數字頻率合成器和鑒相器；

所述直接數字頻率合成器用于調整參考頻標生成與被測頻標的初測頻率同頻的參考信號，并將所述參考信號傳輸至所述鑒相器；其中，所述被測頻標的初測頻率由第一定時器預先測量得到；

所述鑒相器用于將所述參考信號與所述被測頻標鑒相后輸出誤差電壓；

所述微控制器與所述鑒相器信號連接，用于周期性采集所述誤差電壓，并根據所述誤差電壓與設定值的差值控制所述直接數字頻率合成器調整所述參考頻標，以使所述鑒相器根據調整后的所述參考信號實現對所述被測頻標的相位鎖定；其中，所述設定值根據所述鑒相器輸入相同的兩路參考頻標測量得到。

可選地，所述裝置還包括：

第一低通濾波器，設置在所述直接數字頻率合成器與所述鑒相器之間，用于對所述參考信號進行濾波處理，消除所述參考信號的高頻分量；和/或

第二低通濾波器，設置在所述鑒相器與所述微控制器之間，用于對所述誤差電壓進行濾波處理，消除所述誤差電壓的抖動。

可選地，模擬數字轉換器，設置在所述第二低通濾波器與所述控制器之間，用于數字化采集所述第二低通濾波器輸出的誤差電壓。

可選地，所述裝置還包括：

USB/串口轉換器，與所述微控制器連接。

第二方面，本公開實施例中提供了一種頻標比對方法。

具體地，所述頻標比對方法，包括：

直接數字頻率合成器調整參考頻標生成與被測頻標的初測頻率同頻的參考信號，并將所述參考信號傳輸至鑒相器；其中，所述被測頻標的初測頻率由第一定時器預先測量得到；

所述鑒相器將所述參考信號與所述被測頻標鑒相后輸出誤差電壓；