[实用新型]一种基于VCXO参考的频率测量系统

说明书

本实用新型涉及一种基于VCXO参考的频率测量系统，包括归一化模块、VCXO模块、频率测量仪、单片机和补偿模块；所述VCXO模块适于输出高稳的外部参考源时钟信号，所述外部参考源时钟信号分别被送至所述归一化模块和频率测量仪；所述归一化模块适于在所述外部参考源时钟的作用下，对被测频率信号进行归一化处理，得到标准1MHz检定用频率信号并输出到所述频率测量仪；所述频率测量仪适于在外部参考源时钟的作用下，对归一化模块输出的信号频率按照采样时间T=10秒进行时域频率测量，并将测量结果送给外部计算机；所述补偿模块适于对所述VCXO模块的输出误差频率进行补偿控制。本实用新型中的基于VCXO参考的频率测量系统受负面波动小，测量结果精确。

技术领域

本实用新型涉及频率测量领域，具体涉及一种基于VCXO参考的频率测量系统。

背景技术

时域频率信号的频率稳定性评价是时频研究工作的一个重要方面。

对于一个信号源而言，其输出信号通常用下式表达：

　　　　 （1）

其中，a(t)表示信号源输出信号随时间的随机幅度起伏，表示信号源输出信号的相位（也即是频率）随时间的随机起伏，表示信号源输出信号的频率随时间的微小单向变化，称之为频率漂移，现在比较好的VCXO一般在几量级。

源于信号源内部随时间的老化，引入的输出频率单向变化。

源于组成信号源的各部件噪声对整机频率稳定度的贡献，通常认为，组成信号源的各部件噪声引起的整机输出频率起伏是各态历经的，因此它可以用随机统计理论中的方差表征。

早期人们用相对频偏起伏的标准方差来表征信号源的频率稳定度。若令f0为信号源的平均频率，则在取样时间内，输出频率的相对频偏为：

　　　 　（2）

研究表明，对于各类信号源输出信号而言，其输出频率的相对频偏起伏量的大小、快慢受幂律谱噪声模型中所列的5种噪声的影响，幂律谱噪声模型为：

　　　　　　　　 　（3）

式中＝－2，－1,0，1,2；，为常数，大小随具体的信号源而定；为系统的高截止频率。

实际使用表明，被测频率源的频率在进入测量仪时有范围限制，这是缺陷之一；其次外部参考时钟本身的频率不稳定也会给系统测量带来误差。

上述问题，有待解决。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提出一种改进的基于VCXO参考的频率测量系统。

本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种基于VCXO参考的频率测量系统，包括归一化模块、VCXO模块、频率测量仪、单片机和补偿模块；

所述VCXO模块适于输出高稳的外部参考源时钟信号，所述外部参考源时钟信号分别被送至所述归一化模块和频率测量仪；

所述归一化模块适于在所述外部参考源时钟的作用下，对被测频率信号进行归一化处理，得到标准1MHz检定用频率信号并输出到所述频率测量仪；

所述频率测量仪适于在外部参考源时钟的作用下，对归一化模块输出的信号频率按照采样时间T=10秒进行时域频率测量，并将测量结果送给外部计算机；

所述补偿模块适于对所述VCXO模块的输出误差频率进行补偿控制；

所述单片机适于对所述归一化模块、频率测量仪和补偿模块进行参数控制。

进一步的，还包括温控模块，所述频率测量仪设于所述温控模块内，所述温控模块适于为所述频率测量仪提供恒温环境。