[发明专利]一种相位噪声测量的数据处理装置及方法

权利要求书

1.一种相位噪声测量的数据处理装置，其特征在于：包括级联抽取滤波单元、运算单元和显示处理单元；

级联抽取滤波单元，被配置为用于对ADC采样数据进行流水线的级联抽取滤波，并发产生8路预处理数据至运算单元；

运算单元，被配置为用于通过FPGA对8路预处理数据同时并行进行FFT和互相关运算，并将运算结果输出至显示处理单元；

显示处理单元，被配置为用于对运算数据做进一步显示处理和加校准补偿，将运算单元的输出数据采用均方根检波生成标准单边带相位噪声定义的对数形式显示数据，并对近载波测量数据进行校准补偿，得到最终显示结果。

2.根据权利要求1所述的相位噪声测量的数据处理装置，其特征在于：所述级联抽取滤波单元的每级抽取比均为10，每段抽取滤波数据覆盖一个倍频程的相位噪声分析频偏范围，最大分析频偏范围为1Hz～100MHz。

3.根据权利要求1所述的相位噪声测量的数据处理装置，其特征在于：每级抽取滤波均由5阶CIC抽取滤波器和FIR低通补偿滤波器组成，带外抑制大于60dB。

4.一种相位噪声测量的数据处理方法，其特征在于：采用如权利要求1所述的相位噪声测量的数据处理装置，具体步骤如下：

步骤1：将1Hz～100MHz的分析频偏范围划分为8段，每段覆盖一个倍频程，通过级联抽取滤波单元对ADC输入数据进行预处理，产生8段预处理数据；

步骤2：通过运算单元对每段预处理数据进行基带分析，每段预处理数据经过复数累加平均之后，有效抵消两个测量通道不相关的内部噪声；

步骤3：每段分析频偏对应一组基带分析数据，对基带分析数据在指定频率索引范围内进行峰值检波和杂散判断，给出杂散识别结果；

步骤4：剔除杂散，对基带分析数据进行均方根检波产生显示点数据，显示点频率索引固定，对数等间隔步进，每个倍频程100个显示点；

步骤5：对显示数据进行校准补偿，得到最终的相位噪声测量值；

步骤6：根据时钟抖动与相关噪声的关系如式(1)所示，对相位噪声测量数据做积分运算，得到指定频偏范围内的时钟抖动值，具体计算公式为

其中，J[s]是以秒表示的时钟抖动值，f_c为载波频率，A为时钟抖动分析的起始频偏，B为时钟抖动分析的终止频偏，表示载波的单边带相位噪声。