基于ADF4360-8的锁相环频率合成器的设计与实现

为满足工程需要,设计并实现了一种基于锁相环芯片ADF4360-8的低噪声高稳定度频率合成器.给出了该频率合成器的设计原理、硬件组成、软件设计及其实现方法与流程.重点介绍了一些主要芯片和关键电路.该锁相环频率合成器输出的100 MHz较高频周期信号的峰-峰值达到2.16V,能直接驱动TTL电路.测试结果表明该频率合成器输出的频率信号稳定,噪声低,幅度大.     

基于ADF4360-7的宽频带频率合成器设计

介绍了一种采用锁相环技术(PLL)产生高稳定度正弦信号的宽频带频率合成器方案,在该系统中采用锁相环频率合成器芯片ADF4360-7设计锁相环电路.简要分析了该芯片的工作原理,并给出了频率合成器的电路参数.通过该系统实现的宽频带本振信号的输出频率范围达到500 MHz～1 GHz.     

基于AD9956的任意频率合成器研制

为满足精密时间测量和高性能星载原子钟等国家重要研究课题的实验应用需求,研制了主要由AD9956芯片和8位高性能单片机构成的一种DDS(直接数字合成)任意频率合成器。在分析DDS的基本原理和特点的基础上,从硬、软件等方面较为详细地介绍了该频率合成器的设计,对同时完成的专用于控制该合成器工作的计算机应用软件也作了介绍。实际使用结果表明:研制的合成器符合实验使用要求,并对促进课题的研究完成发挥了积极作用。     

氢钟专用频率合成器的研制

本介绍了氢钟专用频率合成器的设计考虑及制成后的性能指标。     

一个甚高频频率合成器的设计

介绍一个专用甚高频频率合成器的设计方案和实施中的一些关键技术．该合成器输出频率范围为９９．３ＭＨｚ～１００．７ＭＨｚ；步距分粗（２０ｋＨｚ）细（１００Ｈｚ）两档；输出短期频率的稳定度为３×１０（－９）／２５ｍｓ和１×１０（－１０）／ｓ．     

小数分频锁相频率合成器的研制

介绍点频、三位小数分频销相频率合成器的研制,以及采用附加滤波器抑制小数杂散干扰的方法。     

氢原子钟辅助电子学系统电路设计改进

氢原子钟辅助电子学系统已稳定工作多年,但是与目前的先进技术相比,原来的设计理念已显陈旧,同时暴露出外围电路庞杂、故障点比较多、问题查找困难等诸多问题;运用ARM+FPGA模式对电路进行了改进,其中运用12 bit高精度模数转换芯片实现参数采样,数字化设计改进氢原子钟智能温度控制系统,采用直接数字式频率合成器(Direct Digital Synthesizer,DDS)技术设计产生综合器频率信号,简化设计实现氢原子钟的通信功能;从测试结果来看,提高了参数的采样精度,数字化的智能温控模式实现了温度的自动化智能调整,直接式频率合成器技术简化了设计电路,基于i Coupler磁隔离技术的隔离型RS-232接口收发器设计提高了接口的稳定性;从整体设计来看,大大简化了设计电路,提高了系统性能及可靠性。     

相控阵馈源MVDR波束合成器缓解RFI仿真

相控阵馈源(Phased array feeds, PAFs)接收机作为下一代微波接收机,为大口径射电天文望远镜的射电干扰(Radio Frequency Interference, RFI)缓解工作带来了新的解决方法. PAFs接收机对射电望远镜焦平面的电磁波进行空域采样,返回时域阵列信号,使用最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response, MVDR)波束合成器可以自适应地识别RFI的方向,同时抑制RFI在输出信号中的功率,从而达到提升射电望远镜灵敏度的效果.仿真结果表明MVDR波束合成器对有源高能量的射电干扰有很强的识别能力和一定程度的缓解能力,同时,该波束合成器对各阵元信道中加性噪声累积引起的无源干扰有很强的抑制能力,因此, PAFs接收机的MVDR波束合成器可以增强日益复杂电磁波环境下射电望远镜的抗干扰能力.     

相控阵馈源MVDR波束合成器缓解RFI仿真

相控阵馈源(Phased array feeds, PAFs)接收机作为下一代微波接收机, 为大口径射电天文望远镜的射电干扰(Radio Frequency Interference, RFI)缓解工作带来了新的解决方法. PAFs接收机对射电望远镜焦平面的电磁波进行空域采样, 返回时域阵列信号, 使用最小方差无失真响应(Minimum Variance Distortionless Response, MVDR)波束合成器可以自适应地识别RFI的方向, 同时抑制RFI在输出信号中的功率, 从而达到提升射电望远镜灵敏度的效果. 仿真结果表明MVDR波束合成器对有源高能量的射电干扰有很强的识别能力和一定程度的缓解能力, 同时, 该波束合成器对各阵元信道中加性噪声累积引起的无源干扰有很强的抑制能力, 因此, PAFs接收机的MVDR波束合成器可以增强日益复杂电磁波环境下射电望远镜的抗干扰能力.     

天线结构谐振频率及其测试方法的探讨

结构谐振频率是射电望远镜机械结构系统的几个重要参数之一。本讨论了影响天线结构谐振频率的几个主要因素及谐振频率的实测方法，并实测了国内第一台φ25米射电望远镜的结构谐振频率。     

铯原子喷泉钟低噪声频率综合器的研制

铯原子喷泉钟是现今的时间频率的基准,其中的频率综合器性能直接影响喷泉钟的稳定度性能.介绍了铯原子喷泉钟的低噪声频率综合器的设计和实现.对该频率综合器的测试表明,输出的9.2 GHz频率信号的相位噪声为-82 dB[Rad2/Hz]@offset1 Hz,满足设计要求.     

一种可编程逻辑器件在原子钟频率综合电路中的应用

针对被动型铷原子频标电路模块中由三极管等数量众多的分立元件搭建的9倍选频放大模拟电路和种类繁多的集成电路搭建的5.3125 MHz综合器电路,给出了数字化电路解决方案。在此新方案中,通过使用一种复杂可编程逻辑器件对锁相环进行编程控制,可以实现对10 MHz参考信号18倍频的精确控制;同时,利用该复杂可编程逻辑器件内部"虚拟"的集成电路对10MHz参考信号进行分频变换可以得到5.3125MHz信号。实际使用证明,这种设计方案具备易于集成、调试简单的优点,在替换原有模拟倍频、综合器功能电路后,成功实现整机锁定,各项性能指标均达到或优于原有水平,使整机向数字化、小型化迈出重要的一步。     

A novel Doppler frequency measurement method based on the closed-loop signal correlation for deep space exploration

In deep space exploration,it is necessary to improve the accuracy of frequency measurement to meet the requirements of precise orbit determination and various scientific studies.A phase detector is one of the key modules that restricts the tracking performance of phase-locked loop(PLL).Based on the phase relationship between adjacent signals in the time domain,a novel phase detector is presented to replace the arctangent phase detector.The new PLL,which is a closed loop signal correlation algorithm,shows good performance in tracking signals with high precision and the tracking accuracy of frequency of1 second integration is close to Cramer-Rao lower bound(CRLB) when setting proper parameters.Actual data processing results further illustrate the excellent performance of the novel PLL.     

一种铷原子频标射频倍频单元的实现

讨论了射频倍频单元对汽泡型铷原子频标频率稳定度的影响,介绍了一种我们新研制的用于小型汽泡型铷原子频标的数字锁相倍频电路。将该数字锁相倍频电路接入铷原子频标系统后,闭环测得该频标系统的稳定度为σy（r=1s）≤3×10^-11,达到商用小型铷原子频标性能指标,而该倍频电路板的面积仅为原倍频电路板面积的1／2,功耗仅为原倍频电路的1／3。     

GPS接收机的中频信号处理算法研究

该文对GPS接收机的中频信号处理算法进行了研究,内容主要涉及信号捕获、载波恢复和伪码跟踪3部分,详细分析了信号捕获过程中所采用的匹配滤波器法、快速傅里叶算法(FFT)、锁频环(FLL)、锁相环(PLL)以及延迟锁定环(DLL)的算法原理,并对环路滤波器作了相应的阐述,给出环路对应的递推公式．     

基于数字锁相环的GPS可驯钟系统研究

介绍了可驯钟系统的基本原理及实现的一般方法,在分析GPS可驯钟一般实现方法的不足的基础上设计了一种全数字锁相环的实现方案,并使用该方法研制了GPS可驯钟系统.实际测量结果表明,使用该方法后本地1 PPS输出稳定度优于常规方法.     

A novel high precision Doppler frequency estimation method based on the third-order phase-locked loop

In deep space exploration,many engineering and scientific requirements require the accuracy of the measured Doppler frequency to be as high as possible.In our paper,we analyze the possible frequency measurement points of the third-order phase-locked loop(PLL) and find a new Doppler measurement strategy.Based on this finding,a Doppler frequency measurement algorithm with significantly higher measurement accuracy is obtained.In the actual data processing,compared with the existing engineering software,the accuracy of frequency of 1 second integration is about 5.5 times higher when using the new algorithm.The improved algorithm is simple and easy to implement.This improvement can be easily combined with other improvement methods of PLL,so that the performance of PLL can be further improved.     

卫星导航接收机中码跟踪实现方式的研究

该文对卫星导航接收机中的码跟踪环路进行了研究,主要叙述了锁相环(PLL)、数字环路滤波器、延迟锁定环(DLL)的原理和实现DLL的两种方式,并对这两种实现方式作了仿真。     

一种锁相环调频方法在铷原子频标中的应用

为了进一步实现铷原子频标小型化,分析了几种典型的锁相环调频电路及其特点,设计了一种锁相环二进制移频键控2FSK(binary frequency shift keying)调频方案,给出了调频信号的频谱测试结果。该调频方案已成功地应用在小型化数字式铷原子频标中,能够满足小型化铷原子频标的要求。