[发明专利]一种多通道频标比对测试系统及其工作方法

权利要求书

1.一种多通道频标比对测试系统，其特征在于：所述多通道频标比对测试系统包括将被测频标信号和参考频标信号分为多路信号通道的功分器，在每一路信号通道上均设置有对信号进行采样的模数转换器、将采样后的信号处理从而得到相位数据的数字鉴相模块，多路信号通道上的模数转换器、数字鉴相模块均由一个时钟模块同步控制。

2.如权利要求1所述的多通道频标比对测试系统，其特征在于：所述功分器为四路信号功分器，其将被测频标信号、参考频标信号均分为四路信号通道。

3.如权利要求2所述的多通道频标比对测试系统，其特征在于：所述模数转换器的采样频率为100MHz，数转换器的采样位数为14bit。

4.如权利要求3所述的多通道频标比对测试系统，其特征在于：所述数字鉴相模块包括用于进行混频操作以及滤波处理的数字下变频模块、用于进行反三角函数计算的鉴相运算模块，所述数字下变频模块内设置有用于对采样后的信号进行混频处理的数字频率合成器，数字频率合成器与模数转换器均与时钟模块相连接。

5.如权利要求4所述的多通道频标比对测试系统，其特征在于：所述多通道频标比对测试系统还包括用于对阿伦方差进行计算的互方差运算模块。

6.一种如权利要求5所述的多通道频标比对测试系统的工作方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、被测频标信号经过所属信号通道上的模数转换器进行采样，采样后的信号通过所属信号通道上的数字鉴相模块进行解算信号相位，得到被测频标信号在所属信号通道上的数字相位数据；参考频标信号经过所属信号通道上的模数转换器进行采样，采样后的信号通过所属信号通道上的数字鉴相模块进行解算信号相位，得到参考频标信号在所属信号通道上的数字相位数据；

S2、将不同信号通道上被测频标信号的数字相位数据与参考频标信号的数字相位数据相减，得到被测频标信号与参考频标信号的相位差数据；

S3、两组相位差数据通过互方差运算模块进行计算，得到阿伦方差。

7.如权利要求6所述的多通道频标比对测试系统的工作方法，其特征在于：所述步骤S1中的数字鉴相模块进行解算信号相位时包括以下步骤：

S11、经模数转换器采样后的信号进入数字下变频模块中并与数字频率合成器生成的正弦信号、余弦信号混频；

S12、混频后的信号依次经低通滤波处理和抽取处理后得到低比特率的正交和同相信号；

S13、正交和同相信号在鉴相运算模块中进行反三角函数运算即得到数字相位数据。

8.如权利要求7所述的多通道频标比对测试系统的工作方法，其特征在于：所述步骤S3中的互方差运算模块进行计算时的计算公式为：

式中:σ²y(τ)是频差y(τ)的阿仑方差；m是在总取样点中2个无间隙y(τ)组合所占的组数；f₀是频标标称频率值；τ是取样时间；φ是相位差数据。