[发明专利]一种频率稳定度测量方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种频率稳定度测量方法和装置。

背景技术

随着现代社会的高速发展，高精度时间频率技术的应用越来越广泛，人们对时钟源的时间频率输出的稳定性要求也越来越高。通常，时钟源的稳定性采用频率稳定度来衡量。

现有一种测量频率稳定度测量方法，该方法包括：对被测信号源的输出信号进行分频处理；在设定时间内，对参考信号和分频后的被测信号源的输出信号的脉冲个数进行计数；根据脉冲个数计算被测信号的频率；根据被测信号源的输出信号的频率和频率稳定度的标准公式，计算被测信号源的频率稳定度。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术中通常采用标准方差公式来计算信号源的频率稳定度，然而，经研究发现，一个信号源通常会有两个稳定度指标，这两个稳定度指标分别为短期频率稳定度和长期频率稳定度，其中，短期频率稳定度表征的是信号的抖动水平，长期频率稳定度表征的是信号频率随时间的漂移程度，因此，现有技术中采用单一的频率稳定度来衡量一个信号源的性能是不够准确的。

发明内容

为了解决现有技术采用单一的频率稳定度衡量一个信号源的性能不够准确的问题，本发明实施例提供了一种频率稳定度测量方法和装置。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种频率稳定度测量方法，所述方法包括：

对被测信号源的输出信号进行频率转换，获得第一频率信号；

以第一参考信号为参考信号，且以所述第一频率信号频率的设定倍数为测量带宽，测量所述第一频率信号的频率；

采用所述第一频率信号的频率，根据第一方差公式确定所述被测信号源的短期频率稳定度；

对所述被测信号源的输出信号进行频率转换，获得第二频率信号；

以第二参考信号为参考信号，测量所述第二频率信号的频率；

采用所述第二频率信号的频率，根据第二方差公式确定所述被测信号源的长期频率稳定度。

可选地，所述设定倍数为1-5倍。

具体地，所述以第二参考信号为参考信号，测量所述第二频率信号的频率，包括：

采集所述第二频率信号和第三参考信号的瞬时相位差，获得表示所述相位差变化的数字信号；

对所述数字信号进行积分，获得直流电压信号；

对所述直流电压信号进行模数转换，获得所述第二频率信号和所述第三参考信号的相位差；

根据所述相位差和所述第三参考信号，确定所述第二频率信号的频率。

优选地，所述第一方差公式为阿伦方差公式，所述第二方差公式为哈达玛方差公式。

另一方面，本发明实施例提供了一种频率稳定度测量装置，所述装置包括：

用于对被测信号源的输出信号进行频率转换，获得第一频率信号的第一频率转换模块；

用于对所述被测信号源的输出信号进行频率转换，获得第二频率信号的第二频率转换模块；

用于以第一参考信号为参考信号，以所述第一频率信号的频率的设定倍数为测量带宽，测量所述第一频率切换模块获得的第一频率信号的频率的第一测量模块；

用于以第二参考信号为参考信号，测量所述第二频率切换模块获得的所述第二频率信号的频率的第二测量模块；以及

用于采用所述第一测量模块测得的所述第一频率信号的频率，根据第一方差公式确定所述被测信号源的短期频率稳定度，采用所述第二测量模块测得的所述第二频率信号的频率，根据第二方差公式确定所述被测信号源的长期频率稳定度的处理模块；

所述第一频率转换模块分别与所述第一测量模块、所述处理模块电连接，所述第二频率转换模块分别与所述第二测量模块、所述处理模块电连接，所述处理模块分别与所述第一测量模块、所述第二测量模块电连接。

可选地，所述设定倍数为1-5倍。

具体地，所述第二测量模块包括：

用于采集所述第二频率信号和第三参考信号的瞬时相位差的相位差采集单元；

用于对数字信号进行积分，获得直流电压信号的积分电路，所述数字信号是所述处理模块根据所述第二频率信号和第三参考信号的瞬时相位差获得的；

用于对所述直流电压信号进行模数转换，获得所述第二频率信号和所述第三参考信号的相位差的模数转换单元；

相应地，所述处理模块用于，

根据所述模数转换单元获得的所述相位差和所述第三参考信号，确定所述第二频率信号的频率。

可选地，所述第一频率转换模块和所述第二频率转换模块为同一模块。