[发明专利]一种智能化晶振相噪综合补偿方法

说明书

本发明提供的一种智能化晶振相噪综合补偿方法，涉及电子技术领域，包括电子系统，电子系统内设有晶振，还包括以下步骤：(1)根据电子系统的要求确定相噪容许值和降噪频段；(2)获取电子系统的功率谱函数和晶振的实际相位噪声值；(3)计算电子系统的权重因子Q；(4)根据权重因子和相噪容许值设计相噪补偿系统，通过使用本发明的智能化晶振相噪综合补偿方法，能够使晶振模块在恶劣振动环境下能够保持高稳定性的频率信号输出，同时保证模块在随机振动下不出现损坏。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种智能化晶振相噪综合补偿方法。

背景技术

频率源系统由晶振模块及频综电路组成，在振动条件下，不仅晶振模块中的晶体谐振器工作状态受振动影响，而且电容、电感、变容管等电路器件同样会引起振荡器相噪恶化，整个频率源系统的相噪恶化值可达10dB-50dB。在飞行试验中，外测设备经常出现测量精度下降、信号中有低频干扰调制或锁相环失锁等现象，直接导致系统不能正常工作。随着电子装备小型化、高频段的发展趋势以及平台的更高振动量级特点，对模块提出了更小减振空间和更纯净的频率信号的要求。目前，频率源系统广泛采用的钢丝绳减振器、橡胶减振器等被动减振方法均以改善隔振率为目标，已经远远不能满足系统对频率源系统稳准纯的苛刻要求。因此，由环境振动引起频率源相位噪声问题已成为制约电子装备系统性能提高的一个极其重要的瓶颈问题。

国内外空间高速飞行器电子系统设计领域中，对通讯、导航、雷达使用的基准频率源都采用了各种减振方案。但是，在实际工程中，为了满足系统要求，研发者往往需要不断提高隔振率，这通常需要占用更多的系统资源(体积、重量、用电量、信号通道数)，以至于高纯度的频率源系统只能长期停留在实验室水平，且同一设计方案的频率源系统在振动环境中的环境适应性差别较大，这给频率源减振降噪设计带来巨大的困惑。因此，同时考虑隔振率和电性能指标为设计目标，综合利用电补偿和减振降噪的优点，期望设计出振动条件下高稳定性的晶振模块。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供了一种智能化晶振相噪综合补偿方法，能够使晶振模块在恶劣振动环境下能够保持高稳定性的频率信号输出，同时保证模块在随机振动下不出现损坏。

本发明提供的一种智能化晶振相噪综合补偿方法，包括电子系统，电子系统内设有晶振，还包括以下步骤：

(1)根据电子系统的要求确定相噪容许值和降噪频段；

(2)获取电子系统的功率谱函数；

(3)计算电子系统的权重因子Q；

(4)根据权重因子和相噪容许值设计相噪补偿系统。

其中，相噪容许值为电子系统降噪频段范围要求的相位噪声值，所述降噪频段包括超过5KHz的高频段和低于5KHz的低频段，步骤(2)中的功率谱函数为电子系统在工作环境下测得的，通过对具体的系统指标设计对应的补偿方法，以最小化系统资源、最大化降噪效果。

更进一步的，所述步骤(3)具体包括，

(31)计算功率谱函数中各个关键频点的权系数c_i；

(32)获取各关键频点的实际相位噪声值；

(33)计算权重因子Q，

其中：e表示自然常数，表示相噪容许值，表示加权因子， L_i为关键频点的实际相位噪声值，为关键频点的理想相位噪声值。

其中c_i的计算公式为：