程控频率中短稳自动测量系统

介绍了一种实时自动化的频率稳定性测量系统。该自动实时测量系统由频差倍增器、HP5345A 计数器和 Apple—ⅡPLUS 型八位微机组成。计算机控制计数器的工作状态,并通过 IEEE—488接口进行数据采集、处理,计算出相对频率起伏的阿仑方差.本系统精度高,工作可靠,使用方便,适用于时间频率的计量测试。     

介绍一种脉冲波形高精密测试装置

本文介绍用 HP—5363B 时间间隔探头与 HP—5370B 时间间隔计数器、HP—5345A 电子计数器或其它带时间间隔测试插件的通用电子计数器相连接,就可组成一种高精密时间测试装置。它是以数字显示的方式自动或手动测试脉冲信号的快前沿、后沿以及两组重复频率成整数倍的脉冲信号的延迟时间。这种方法代替了过去的示波法和取样法,使测试系统的分辨率可以高达±20ps,测试系统的精密度提高了两个量级,同时也大大提高了测试速度。     

非整数频率的精测

由于通用电子计数器存在±1量化误差,使得频率和周期测量的精度受到了限制。本文介绍两台通用计数器组成的测量系统的原理、方法及测量结果,并分析了各项误差。该系统在不附加任何测试设备和电路的情况下,减少了±1字的影响,在时基精度足够高时使测频精度比单台计数器提高了2—3个数量级,测频精度可达1×10~(-11)。     

一种新型的通用计数器的设计

介绍一种以大规模集成电路为核心组成的通用计数器的设计。该通用计数器具有输出标准信号、测量频率、测量周期、累加计数和自校等多种功能。     

时间继电器延迟时间的高准确度测量

介绍了利用电子计数器在时间继电器延迟时间内对标准频率源的输出信号进行累加计数 ,从而实现时间继电器延迟时间精确测量的方法 ,同时进行了测量不确定度的评定     

短期频率稳定度自动测量装置

本文介绍了授率稳定度的表征,研制的一台频率短期稳定度测量装置和一个测时精度为0.1ns的时间间隔计数器,它可实现短稳时域阿伦方差无间隙采样。通过IEEE—488接口总线实现了对频综的多点连续和对振荡器的跟踪自动测量。本装置频率稳定度测量范围为0.2～500MHz,(并可扩展到10GHZ)。自校准σ_y(τ)=5E一6/τ.S_φ(0.1Hz)=-135dB/Hz,S_φ(1Hz)=—138dB/Hz,S_φ(10Hz)=-140dB/Hz,S_φ(100Hz)=-150dB/Hz。本装置经多次实测实验,性能可靠,测量数据可信。     

无间隙采样计数器及频率稳定度测量

为了实现时域阿伦方差的无间隙采样,我们设计了一种新型的计数器,在此基础上研制了频率稳定度测试装置,并实现了利用最大熵谱谱估计法对近载频相位噪声性能进行测量,取得了令人满意的结果。     

高稳定度低温蓝宝石微波频率源设计

利用蓝宝石晶体在低温下具有低损耗的特点，设计并研制了本征模式为WGH_12,0,0的蓝宝石微波腔。当温度稳定在6.4K时，其Q值能够达到4.0×10⁸。以此微波腔为基础，形成正反馈振荡回路，并根据POUND电路原理对环路中振荡信号的相位进行控制，提高整机稳定度指标。为满足频率互比测试的需求，采用共用一个低温装置的方案，构建了两台低温蓝宝石微波源，一路输出频率为9.204GHz，另一路输出频率为9.205GHz，两路信号混频，并用时间间隔计数器测量差频信号的频率。经计算，低温蓝宝石微波频率源的秒级频率稳定度达到了3.28×10^-15。     

频率计量自动化测量系统软件的设计

介绍了一种自动化的频率计量测试系统。该系统由频标比对器、E324计数器和Apple-ⅡPlus型八位微机组成。本文着重分析其软件功能。该软件使系统既能自动进行数据采集、处理、计算,又能绘制高分辨图形。全套程序采用BASIC语言编写和技巧连接。该系统操作方便,能够满足全部测试要求,并得到良好的结果。     

多路纳秒时差自动测量系统的研制

介绍了一个适于多个频标相位和长短期频率比对的高精度测量系统。比对信号采用5MHz,与一个分辨力为Ins的计数器相配,时差测量的理论分辨力为0.2ps;相位测量的本底噪声为±0.3ps(rms);频率测量的本底噪声为4×10^(-13)/τ(τ<100S)。还对系统中的差拍器的设计原则和具体实施考虑作了介绍。     

用于钟罩式气体流量标准装置的计时器

介绍了利用通用计数器E312A研制的适用于钟罩式气体流量标准装置的计时器。该计时器既扩展了通用计数器的功能,又提高了计时器的准确度。     

一个新的频率源短期稳定度的表征式—沃尔什正弦方差

通过村频率源稳定度的时域测量来进行极低频频谱分析是一种有效的方法。哈达玛方差的传递函数由于具有选频特性,被人们用来进行频率源相对频率噪声谱S_y(f)的分析。本文从最佳“频窗”传递函数出发,结合微型计算机控制的计算计数器的特点,利用沃尔什函数的性质,经理论推导,获得了一个频率源稳定度的新表征式——沃尔什正弦方差。理论分析与计算机验证结果表明,该式充分发挥了微型计算机优良的数值计算和系统控制功能,能灵活而方便地获得频率源短期稳定度的各种表征量。特别是在用于S_y(f)测试时。它基本克服了哈达玛方差传递函数的谐波及其旁瓣所带来的误差,并通过测试数据的复用,使得此时测试时间大为缩短。文中给出了沃尔什正弦方差和阿仑方差与啥达玛方差的关系,指出沃尔什正弦方差在表征频率源短期稳定度方面有其内在含义。     

多通道GPS共视法时频传递接收机的研制

GPS共视法是国际上流行的远距离时间频率传递技术,核心是共视法接收机。我们成功研制了多通道GPS共视法时频传递接收机系统,硬件部分主要由自主研制的高精度时间间隔计数器和Motorola生产的VPONCORE GPS引擎组成,软件符合时间频率咨询委员会(CCTF)发布的GPS共视法数据处理软件标准化指南的要求,与单通道GPS定时接收机相比,界面更友好,操作更方便,具有很强的分析处理数据功能。经测试证明多通道GPS接收机零基线共钟共视时间比对的不确定度小于4 ns(仰角40°),与国外报道基本相同。     

新型数字-频率变换在科氏质量流量计中的应用

对新型全数字式科氏质量流量计频率输出信号采用数字—频率转换D/F(Digital to Frequency Conversion)方法实现.利用晶振和现场可编程门阵列FPGA(Field Programmable Gate Arrays)与数字信号运算处理单元DSP(Digital Signal Processing)配合实现频率量输出,有效避免了传统的模拟式科氏质量流量计的电压—频率V/F(Voltage to Frequency Conversion)转换方法中存在的精度不高、温漂以及电路复杂等问题,而且也消除了由于频率刷新造成的输出频率非整周期对输出结果的影响.实验表明,该数字—频率转换方法具有较高的转换精度,实现了输出频率的整周期刷新,不存在V/F转换电路的温漂等问题.该电路简单,与数字电路实现无缝接口,对于数字系统的频率输出设计具有较高的参考价值.      

一种超高分辨率频率计

目前在美国国家标准局正在研制一种用来测量受相位噪声污染的周期信号频率的新型仪器。这种频率计利用标准逻辑电路按简单算法以平均重迭的时间间隔为原理。由于在平均过程中改善了信号-噪声比,使受白相噪声污染的信号的单次测量标准偏差与τ~(-1.5)成正比(其中τ为测量时间)。相反,使用标准频率计数器来测量其相应的不确定度在白相噪声区域与τ~(-1)成正比。因此,在该频率计的许多可能应用场合,和采用目前现有仪器以同样时间间隔进行测量比较起来,可将污染噪声所造成的测量不确定度降低几个量级。     

WPZ—84微机控制多台频率标准源自动检定系统

简要介绍用国产DJS-033微型机(与AppleⅡ兼容)为控制机研制的WPZ-84微机控制多台频率标准源自动检定系统的性能、工作原理、系统硬件和软件。指出AppleⅡ兼容柳在WFK-84辅助设备支持下还可开发各种类型的自动控制和自动测量(检测、监测)系统。具有较高的性能价格比。WPZ-84系统实现对铷频标、高稳晶振、计数器晶振各项指标检定的全自动化,可同时检定40台仪器,减少了劳动强度,提高了工作效率和经济效益。     

专用频综б_y(40ms)抽样自检测试的误差分析

我们为某工程研制的专用频率综合器(下文简称频综),除了能同时输出若干负载标准频率信号外。还可以同时输出四千多兆赫、按十几千赫增量步进的信号v_1和二十几兆赫、按数千赫增量步进的信号V_2。为了检验信号V_1和V_2的时域稳定度σ_y(40ms)通常需要具备以下三条件:比待测信号稳定度高的参考源、低噪声比对器,可实现无间隙双采样测试的计算计数器。可惜这三条件在多数场合不能都满足,为此,我们采用了同机自检方案来实现抽样自检测试。本文在导出这种自检测试的计算式后,讨论了原理误差和测试误差,进而确定了测试结果的可信度。     

测时的定时方式及其在阿仑方差测量中的应用

众所周知,阿仑方差是按无间隙双采样定义的。但实际测量时由于计数器的死区时间,使得无间隙采样十分困难。在很多场合只好用有间隙采样做阿仑方差,然后用巴勒斯偏函数加以修正,其繁杂程度是可想而知的。提出的测时定时方式巧妙地利用了微机定时技术及微机高速数据采集处理的特点,以最少的硬件实现了严格的无间隙阿仑方差测量,其性能价格比远优于一般的计数器方式,具有很大的实用价值。此外,这种方式还能用于一般的时间测量,它有可能发展成一种新的、高性能价格比的智能计数器。     

频率捷变时间精密测试系统

较详细地介绍了捷变时间的定义以及６种常用测量方法的原理、数据处理过程、及测量结果等内容。６种方法分别为检相－示波器法、鉴频－示波器法、检相－时间间隔计数器法、鉴频一时间间隔计数器法，ＨＰ５３７２Ａ测频和ＨＰ５３７２Ａ测相。给出了这几种测量方法的适用范围和优缺点。     

温度补偿振荡器用SC切谐振器

本文介绍对SC切TCXO谐振器的频温一切角特性的测定情况。θ值是在下转折点温度范围+100℃至-70℃的数值。根据这种谐振器的频率温度(f-T)特性,测出了在不同温度范围(即-40℃—+75℃, -54℃—+85℃和0℃—+60℃)的最佳切角、最小频率偏移和最大频率-温度斜率。业已发现,用普通切割设备就能很容易达到切角公差。初步的滞后测量结果表明,SC切谐振器可以使TCXO的稳定度得到明显提高。