一種銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型屬于原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，公開了一種銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置，包括：外部時(shí)鐘參考源、測(cè)量?jī)x器組、中央處理器、被測(cè)頻率源、高穩(wěn)晶振、計(jì)數(shù)器、補(bǔ)償檢測(cè)源以及工作環(huán)境檢測(cè)模塊；所述外部時(shí)鐘參考源通過(guò)所述測(cè)量?jī)x器組與所述中央處理器；所述高穩(wěn)晶振通過(guò)所述計(jì)數(shù)器與所述中央處理器相連；所述被測(cè)頻率源分別與所述計(jì)數(shù)器以及所述測(cè)量?jī)x器組相連；所述補(bǔ)償檢測(cè)源與所述測(cè)量?jī)x器組相連；所述工作環(huán)境檢測(cè)模塊與所述中央處理器相連。本實(shí)用新型針對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)的異常跳動(dòng)點(diǎn)，進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化，提高了頻率穩(wěn)定度的測(cè)量精度。
【專利說(shuō)明】一種銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)檢測(cè)【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著科技的進(jìn)步，高精度時(shí)間頻率被廣泛應(yīng)用在航天、通訊等眾多領(lǐng)域，同時(shí)人們對(duì)時(shí)鐘源的頻率輸出的穩(wěn)定性要求也越來(lái)越高。時(shí)鐘源的輸出信號(hào)頻率穩(wěn)定性常采用頻率穩(wěn)定度來(lái)衡量。
[0003]目前，時(shí)鐘源的頻率穩(wěn)定度測(cè)量通常需要借助于計(jì)數(shù)器或比相儀、以及外部參考源等設(shè)備完成。其中，比相儀是一種高精度頻率測(cè)量?jī)x器，它是通過(guò)對(duì)兩臺(tái)頻率標(biāo)準(zhǔn)輸出信號(hào)的相位進(jìn)行對(duì)比，來(lái)測(cè)量這兩個(gè)信號(hào)的平均頻率偏差，由此計(jì)算出頻率穩(wěn)定度。在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題:通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)測(cè)量時(shí)鐘源的頻率穩(wěn)定度時(shí)，測(cè)量數(shù)據(jù)存在著一些異常跳動(dòng)點(diǎn)，對(duì)于這些異常跳動(dòng)點(diǎn)，需要在測(cè)量時(shí)運(yùn)用其他輔助手段進(jìn)行判斷，如通過(guò)溫度測(cè)量來(lái)判斷異常跳動(dòng)點(diǎn)是被測(cè)頻率源本身引起的，還是由測(cè)量?jī)x器或者外部參考源引起的，根據(jù)判斷結(jié)果在后期通過(guò)軟件刪除這些異常跳動(dòng)點(diǎn)來(lái)解決問(wèn)題，這種刪除方式會(huì)給測(cè)量工作增加負(fù)擔(dān)，而且這種判斷方式很可能造成錯(cuò)誤刪除，當(dāng)被刪除的異常跳動(dòng)點(diǎn)包括由被測(cè)時(shí)鐘源自身的原因引起的異常跳動(dòng)點(diǎn)時(shí)，還會(huì)導(dǎo)致測(cè)量誤差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種提升頻率能穩(wěn)定度測(cè)量精度的系統(tǒng)。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置，包括:外部時(shí)鐘參考源、測(cè)量?jī)x器組、中央處理器、被測(cè)頻率源、高穩(wěn)晶振、計(jì)數(shù)器、補(bǔ)償檢測(cè)源以及工作環(huán)境檢測(cè)模塊；所述外部時(shí)鐘參考源通過(guò)所述測(cè)量?jī)x器組與所述中央處理器相連；所述高穩(wěn)晶振通過(guò)所述計(jì)數(shù)器與所述中央處理器相連；所述被測(cè)頻率源分別與所述計(jì)數(shù)器以及所述測(cè)量?jī)x器組相連；所述補(bǔ)償檢測(cè)源與所述測(cè)量?jī)x器組相連；所述工作環(huán)境檢測(cè)模塊與所述中央處理器相連；所述計(jì)數(shù)器為頻率計(jì)數(shù)器。
[0006]進(jìn)一步地，所述外部時(shí)鐘參考源包括:原子鐘或者GPS授時(shí)信號(hào)。
[0007]進(jìn)一步地，所述原子鐘包括:銫原子鐘或者氫原子鐘。
[0008]進(jìn)一步地，所述測(cè)量?jī)x器組包括:比相儀或者第二計(jì)數(shù)器。
[0009]進(jìn)一步地，所述補(bǔ)償檢測(cè)源為頻率信號(hào)源。
[0010]進(jìn)一步地，所述補(bǔ)償檢測(cè)源的穩(wěn)定度級(jí)別高于或者等于被測(cè)頻率源的穩(wěn)定度級(jí)別。
[0011]進(jìn)一步地，所述工作環(huán)境檢測(cè)模塊包括:溫度傳感器；所述溫度傳感器與所述中央處理器相連。
[0012]進(jìn)一步地，所述工作環(huán)境檢測(cè)模塊還包括:濕度傳感器；所述濕度傳感器與所述中央處理器相連。
[0013]進(jìn)一步地，所述工作環(huán)境檢測(cè)模塊還包括:電磁輻射測(cè)試儀；所述電磁輻射測(cè)試儀與所述中央處理器相連。
[0014]進(jìn)一步地，所述銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置還包括:顯示器；所述顯示器與所述中央處理器相連。
[0015]本實(shí)用新型提供的銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置區(qū)別于傳統(tǒng)的時(shí)域測(cè)試技術(shù)中的頻率測(cè)量裝置在于，傳統(tǒng)裝置中無(wú)法準(zhǔn)確判斷引起頻率測(cè)試結(jié)果偏差的原因，進(jìn)而導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的偏差無(wú)法得到克服；本實(shí)用新型中通過(guò)設(shè)置高穩(wěn)晶振和補(bǔ)償檢測(cè)源形成雙重參考檢測(cè)結(jié)構(gòu)，判斷被測(cè)頻率源的頻率測(cè)量結(jié)果和補(bǔ)償檢測(cè)源的頻率測(cè)量結(jié)果中的輸出頻率值是否同時(shí)出現(xiàn)異常跳動(dòng)點(diǎn)，并在被測(cè)頻率源的頻率測(cè)量結(jié)果和補(bǔ)償檢測(cè)源的頻率測(cè)量結(jié)果中的輸出頻率值同時(shí)出現(xiàn)異常跳動(dòng)點(diǎn)，刪除被測(cè)頻率源的頻率測(cè)量結(jié)果中的異常跳動(dòng)點(diǎn)；因此，做到了只對(duì)由測(cè)量?jī)x器或外部參考源引起的異常跳動(dòng)點(diǎn)進(jìn)行刪除，不僅減小了工作量，同時(shí)提高了頻率穩(wěn)定度的測(cè)量精度。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0017]參見圖1，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的一種銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置，包括:外部時(shí)鐘參考源、測(cè)量?jī)x器組、中央處理器、被測(cè)頻率源、高穩(wěn)晶振、計(jì)數(shù)器、補(bǔ)償檢測(cè)源以及工作環(huán)境檢測(cè)模塊；外部時(shí)鐘參考源通過(guò)測(cè)量?jī)x器組與中央處理器相連；高穩(wěn)晶振通過(guò)計(jì)數(shù)器與中央處理器相連；被測(cè)頻率源分別與計(jì)數(shù)器以及測(cè)量?jī)x器組相連；補(bǔ)償檢測(cè)源與測(cè)量?jī)x器組相連；工作環(huán)境檢測(cè)模塊與中央處理器相連。
[0018]測(cè)量?jī)x器組，用于測(cè)量被測(cè)頻率源和補(bǔ)償檢測(cè)源的輸出頻率，得到被測(cè)頻率源的頻率測(cè)量結(jié)果和補(bǔ)償檢測(cè)源的頻率測(cè)量結(jié)果，并將結(jié)果傳給中央處理器；測(cè)試儀器組包括:比相儀或者第二計(jì)數(shù)器，直接測(cè)量頻率值。補(bǔ)償檢測(cè)源為頻率信號(hào)源。補(bǔ)償檢測(cè)源的穩(wěn)定度級(jí)別高于或者等于被測(cè)頻率源的穩(wěn)定度級(jí)別，以保證測(cè)量精度。
[0019]外部時(shí)鐘參考源，用于為測(cè)量?jī)x器組提供外部時(shí)鐘參考；包括:原子鐘或者GPS授時(shí)信號(hào)；從而產(chǎn)生高精度的時(shí)鐘信號(hào)；其中，原子鐘可以選擇用銫原子鐘或者氫原子鐘，保證測(cè)量精度。
[0020]中央處理器，用于判斷當(dāng)被測(cè)頻率源的頻率測(cè)量結(jié)果和補(bǔ)償檢測(cè)源的頻率測(cè)量結(jié)果中的輸出頻率值是否同時(shí)出現(xiàn)異常跳動(dòng)點(diǎn)；若被測(cè)頻率源的頻率測(cè)量結(jié)果和補(bǔ)償檢測(cè)源的頻率測(cè)量結(jié)果中的輸出頻率值同時(shí)出現(xiàn)異常跳動(dòng)點(diǎn)，刪除被測(cè)頻率源的頻率測(cè)量結(jié)果中的異常跳動(dòng)點(diǎn)；根據(jù)刪除異常跳動(dòng)點(diǎn)后的被測(cè)頻率源的頻率測(cè)量結(jié)果，計(jì)算被測(cè)頻率源的頻率穩(wěn)定度。
[0021]計(jì)數(shù)器為頻率計(jì)數(shù)器，用于測(cè)量被測(cè)頻率源的輸出頻率；高穩(wěn)晶振，用于向計(jì)數(shù)器提供高穩(wěn)高精度的外部時(shí)鐘參考；保證系統(tǒng)測(cè)量的精度。
[0022]中央處理器還用于當(dāng)被測(cè)頻率源的頻率測(cè)量結(jié)果中的輸出頻率值出現(xiàn)異常跳動(dòng)點(diǎn)，而補(bǔ)償檢測(cè)源的頻率測(cè)量結(jié)果中的輸出頻率值未同時(shí)出現(xiàn)異常跳動(dòng)點(diǎn)時(shí)，將計(jì)數(shù)器測(cè)量得到的頻率測(cè)量結(jié)果與測(cè)量?jī)x器組測(cè)量得到的頻率測(cè)量結(jié)果進(jìn)行平均，輸出測(cè)試結(jié)果。
[0023]工作環(huán)境檢測(cè)模塊，用于測(cè)量被測(cè)頻率源的工作環(huán)境信息。環(huán)境信息包括:溫度、濕度、電磁輻射等等。
[0024]優(yōu)選的，通過(guò)溫度傳感器，濕度傳感器以及電磁輻射測(cè)試儀獲取環(huán)境相關(guān)信息。
[0025]計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行處理，如采用阿倫方差計(jì)算被測(cè)頻率源的頻率穩(wěn)定度。同時(shí)中央處理器工作環(huán)境檢測(cè)模塊獲得的信息包括溫度、濕度、電磁輻射水平。
[0026]為了便于中間量以及測(cè)試結(jié)果的顯示，便于現(xiàn)場(chǎng)觀察，優(yōu)選的，中間量以及測(cè)試結(jié)果可以通過(guò)顯示器直接顯示。
[0027]本實(shí)施例通過(guò)判斷被測(cè)頻率源的頻率測(cè)量結(jié)果和補(bǔ)償檢測(cè)源的頻率測(cè)量結(jié)果中的輸出頻率值是否同時(shí)出現(xiàn)異常跳動(dòng)點(diǎn)，并在被測(cè)頻率源的頻率測(cè)量結(jié)果和補(bǔ)償檢測(cè)源的頻率測(cè)量結(jié)果中的輸出頻率值同時(shí)出現(xiàn)異常跳動(dòng)點(diǎn)，刪除被測(cè)頻率源的頻率測(cè)量結(jié)果中的異常跳動(dòng)點(diǎn)；因此，做到了只對(duì)由測(cè)量?jī)x器或外部參考源引起的異常跳動(dòng)點(diǎn)進(jìn)行刪除，不僅減小了工作量，同時(shí)提高了頻率穩(wěn)定度的測(cè)量精度。
[0028]最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上【具體實(shí)施方式】?jī)H用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置，其特征在于，包括:外部時(shí)鐘參考源、測(cè)量?jī)x器組、中央處理器、被測(cè)頻率源、高穩(wěn)晶振、計(jì)數(shù)器、補(bǔ)償檢測(cè)源以及工作環(huán)境檢測(cè)模塊；所述外部時(shí)鐘參考源通過(guò)所述測(cè)量?jī)x器組與所述中央處理器相連；所述高穩(wěn)晶振通過(guò)所述計(jì)數(shù)器與所述中央處理器相連；所述被測(cè)頻率源分別與所述計(jì)數(shù)器以及所述測(cè)量?jī)x器組相連；所述補(bǔ)償檢測(cè)源與所述測(cè)量?jī)x器組相連；所述工作環(huán)境檢測(cè)模塊與所述中央處理器相連；所述計(jì)數(shù)器為頻率計(jì)數(shù)器。
2.如權(quán)利要求1所述的銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述外部時(shí)鐘參考源包括:原子鐘或者GPS授時(shí)信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述原子鐘包括:銫原子鐘或者氫原子鐘。
4.如權(quán)利要求1所述的銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述測(cè)量?jī)x器組包括:比相儀或者第二計(jì)數(shù)器。
5.如權(quán)利要求1所述的銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置，其特征在于:所述補(bǔ)償檢測(cè)源為頻率信號(hào)源。
6.如權(quán)利要求5所述的銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置，其特征在于:所述補(bǔ)償檢測(cè)源的穩(wěn)定度級(jí)別高于或者等于被測(cè)頻率源的穩(wěn)定度級(jí)別。
7.如權(quán)利要求1所述的銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述工作環(huán)境檢測(cè)模塊包括:溫度傳感器；所述溫度傳感器與所述中央處理器相連。
8.如權(quán)利要求7所述的銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述工作環(huán)境檢測(cè)模塊還包括:濕度傳感器；所述濕度傳感器與所述中央處理器相連。
9.如權(quán)利要求8所述的銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置，其特征在于，所述工作環(huán)境檢測(cè)模塊還包括:電磁輻射測(cè)試儀；所述電磁輻射測(cè)試儀與所述中央處理器相連。
10.如權(quán)利要求1?9任一項(xiàng)所述的銣原子頻標(biāo)系統(tǒng)信號(hào)頻率穩(wěn)定度檢測(cè)裝置，其特征在于，還包括:顯示器；所述顯示器與所述中央處理器相連。
【文檔編號(hào)】G01R23/10GK204044245SQ201420191222
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年4月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月18日
【發(fā)明者】雷海東 申請(qǐng)人:江漢大學(xué)