RU2703614C1 - Method of measuring phase fluctuations of a harmonic signal and a device for realizing said signal - Google Patents
Method of measuring phase fluctuations of a harmonic signal and a device for realizing said signal Download PDFInfo
- Publication number
- RU2703614C1 RU2703614C1 RU2019108856A RU2019108856A RU2703614C1 RU 2703614 C1 RU2703614 C1 RU 2703614C1 RU 2019108856 A RU2019108856 A RU 2019108856A RU 2019108856 A RU2019108856 A RU 2019108856A RU 2703614 C1 RU2703614 C1 RU 2703614C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- signal
- digital
- frequency
- phase
- measured
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R25/00—Arrangements for measuring phase angle between a voltage and a current or between voltages or currents
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Phase Differences (AREA)
Abstract
Description
Заявляемая группа изобретений относится к измерительной технике и может использоваться в информационно-измерительных устройствах для измерения фазовых (частотных) характеристик сигналов задающих генераторов, например, прецизионных кварцевых генераторов и квантовых стандартов частоты.The claimed group of inventions relates to measuring technique and can be used in information-measuring devices for measuring phase (frequency) characteristics of signals of master oscillators, for example, precision crystal oscillators and quantum frequency standards.
Вопросы оценок стабильности фазы (частоты) сигналов задающих генераторов чрезвычайно важны для достижения предельно допустимых технических характеристик различных радиосистем по точности и помехоустойчивости и постоянно привлекает внимание исследователей, см., например, работы: [1] - Фалькович С.Е., Хомяков Э.Н. / Статистическая теория измерительных радиосистем // М., Радио и связь, 1981, с. 117-121; [2] - Аппаратура для частотных и временных измерений / Под ред. А.П. Горшкова // М., Сов. радио, 1971, с. 7-15; [3] (электронный источник) http://www.agilent.com - Agilent Е5500 Series phase noise measurement solutions, product overview (Технические решения для измерения фазового шума серии Е5500 компании Agilent. Обзор продукта), номер публикации 5990-5729 RURU.The issues of assessing the stability of the phase (frequency) of the signals of the master oscillators are extremely important for achieving the maximum permissible technical characteristics of various radio systems for accuracy and noise immunity and constantly attracts the attention of researchers, see, for example, works: [1] - Falkovich S.E., Khomyakov E. N. / Statistical theory of measuring radio systems // M., Radio and Communications, 1981, p. 117-121; [2] - Equipment for frequency and time measurements / Ed. A.P. Gorshkova // M., Sov. radio, 1971, p. 7-15; [3] (electronic source) http://www.agilent.com - Agilent E5500 Series phase noise measurement solutions, product overview, publication number 5990-5729 RURU.
Известен ряд способов измерения фазовых флуктуаций гармонических (синусоидальных) сигналов, представленных в патентах: [4] - RU 602876 A1, G01R 25/00, 15.04.1978; [5] - RU 995007 A1, G01R 23/00, 07.02.1983; [6] - US 3058063 A, G01R 23/00, 09.10.1962; [7] - US 4378509 А, H03K 5/26; H03D 13/00, 06.10.1980; [8] - US 6154021 А, G06G 7/19, G01R 25/00, 28.11.2000, однако они не являются статистически оптимальными с точки зрения измерения фазы на фоне шумов и принципиально не позволяют достигать точность, близкую к границам, определяемым неравенством Рао-Крамера. Кроме того, реализация этих способов требует опорного сигнала с номинальной частотой равной номинальной частоте исследуемого сигнала, фазовая стабильность которого должна быть в несколько раз выше измеряемых фазовых флуктуаций. Это требование невыполнимо, например, при исследовании сигналов высокостабильных квантовых стандартов частоты.A number of methods are known for measuring phase fluctuations of harmonic (sinusoidal) signals presented in the patents: [4] - RU 602876 A1, G01R 25/00, 04/15/1978; [5] - RU 995007 A1, G01R 23/00, 02/07/1983; [6] - US 3058063 A, G01R 23/00, 09/10/1962; [7] US 4,378,509 A;
Известен ряд способов измерения фазовых флуктуаций, представленных в [3, с. 10], а также в патентах: [9] - RU 1765780 A, G01R 23/12, 30.09.1992; [10] - RU 2256928 С2, G01R 23/00, 20.07.2005; [11] - RU 2273859 C1, G01R 29/26, G01R 23/16, 10.04.2006; [12] - RU 2339959 С2, G01R 29/26, 27.11.2008, основанных на использовании двухканальной взаимной корреляции. Этот метод использует комбинацию из одинаковых одноканальных систем с несколькими (минимум с двумя) опорными источниками, фазовая стабильность которых может быть равной и даже хуже стабильности исследуемого сигнала. При этом выполняются операции взаимной корреляции между выходными сигналами каждого канала. Фазовые шумы измеряемого сигнала в каждом канале когерентны и операция взаимной корреляции не влияет на их вклад в результат измерения, тогда как собственные шумы каждого опорного сигнала не когерентны и операция взаимной корреляции уменьшает их суммарный вклад в результат измерения при двух опорных сигналах пропорционально М0.5 (М - число корреляций). Это можно выразить формулой:A number of known methods for measuring phase fluctuations presented in [3, p. 10], as well as in patents: [9] - RU 1765780 A, G01R 23/12, 09/30/1992; [10] - RU 2256928 C2, G01R 23/00, 07.20.2005; [11] - RU 2273859 C1, G01R 29/26, G01R 23/16, 04/10/2006; [12] - RU 2339959 C2, G01R 29/26, 11.27.2008, based on the use of two-channel cross-correlation. This method uses a combination of identical single-channel systems with several (at least two) reference sources whose phase stability can be equal to or even worse than the stability of the signal under study. In this case, cross-correlation operations between the output signals of each channel are performed. The phase noise of the measured signal in each channel is coherent and the cross-correlation operation does not affect their contribution to the measurement result, while the intrinsic noise of each reference signal is not coherent and the cross-correlation operation reduces their total contribution to the measurement result with two reference signals in proportion to M 0.5 (M is the number of correlations). This can be expressed by the formula:
Nи=Nис+(N1+N2)/M1/2 N and = N is + (N 1 + N 2 ) / M 1/2
где: Nи - полный измеренный шум;where: N and is the total measured noise;
Nис - шум испытуемого устройства;N IS - noise of the tested device;
Nl и N2 - собственные шумы первого и второго источников опорных сигналов;N l and N 2 - intrinsic noise of the first and second sources of reference signals;
М - число корреляций.M is the number of correlations.
Метод двухканальной взаимной корреляции позволяет достичь высокой чувствительности, не требуя исключительно высоких характеристик опорных сигналов. Однако с ростом числа корреляций увеличивается время измерений, которое при оценке фазовых шумов, спектральная плотность мощности которых расположена вблизи несущей исследуемого сигнала, оказывается недопустимо большим.The method of two-channel cross-correlation allows you to achieve high sensitivity without requiring extremely high characteristics of the reference signals. However, with an increase in the number of correlations, the measurement time increases, which, when evaluating phase noise, whose spectral power density is located near the carrier of the signal under study, turns out to be unacceptably large.
Известны способы измерения характеристик фазовых флуктуаций гармонических сигналов, представленные в патентах: [13] - RU 993148 A1, G01R 25/00, 30.01.1983; [14] - RU 1478148 A1, G01R 25/00, 07.05.1989; [15] - ЕР 03793321 А2, G01R 25/00, 25.07.1990; [16] - RU 2041469 C1, G01R 25/00, 09.08.1995; [17] - US 6477214 B1, G01R 23/167, Н04В 1/10, 05.11.2002, основанные на получении значений текущей фазы сигнала как аргумента комплексного числа с последующим использованием разностно-фазовой статистики сигнала. Эти способы также являются статистически оптимальными с точки зрения измерения фазы синусоидальных сигналов на фоне шумов, достигающие при больших объемах выборки нижней границы Крамера-Рао.Known methods for measuring the characteristics of phase fluctuations of harmonic signals presented in the patents: [13] - RU 993148 A1, G01R 25/00, 01/30/1983; [14] - RU 1478148 A1, G01R 25/00, 05/07/1989; [15] EP 03793321 A2, G01R 25/00, 07.25.1990; [16] - RU 2041469 C1, G01R 25/00, 09.09.1995; [17] - US 6477214 B1, G01R 23/167,
Основным недостатками такого типа способов являются:The main disadvantages of this type of methods are:
- присущая им погрешность измерения, возникающая из-за различия амплитуд сигналов в квадратурных каналах, которые не могут быть реализованы идеально идентичными;- their inherent measurement error arising from the difference in the amplitudes of the signals in the quadrature channels, which cannot be realized perfectly identical;
- погрешность измерения из-за фазовых флуктуаций («джиттера») стробирующих импульсов;- measurement error due to phase fluctuations ("jitter") of gating pulses;
- необходимость использования опорного сигнала, стабильность которого в несколько раз выше стабильности измеряемого сигнала.- the need to use a reference signal whose stability is several times higher than the stability of the measured signal.
В частности, способ измерения характеристик фазовых флуктуаций гармонического сигнала, представленный в патенте [13], включает операции формирования синфазной и квадратурной составляющей измеряемого сигнала, формирования стробирующих импульсов из опорного сигнала, запоминания мгновенных значений синфазной и квадратурной составляющих измеряемого сигнала в моменты появления стробирующих импульсов, аналого-цифрового преобразования мгновенных значений синфазной и квадратурной составляющих измеряемого сигнала, при этом фазу измеряемого сигнала определяют в соответствии с выражением:In particular, the method for measuring the characteristics of phase fluctuations of a harmonic signal, presented in the patent [13], includes the steps of generating the in-phase and quadrature components of the measured signal, generating the strobe pulses from the reference signal, storing instantaneous values of the in-phase and quadrature components of the measured signal at the moments of the appearance of the strobe pulses, analog-to-digital conversion of the instantaneous values of the in-phase and quadrature components of the measured signal, while the phase is measured the first signal is determined in accordance with the expression:
где: Us и Uc - результаты аналого-цифрового преобразования синфазной и квадратурной составляющих соответственно;where: U s and U c are the results of analog-to-digital conversion of in-phase and quadrature components, respectively;
k=1, 2, 3, … - текущий номер стробирующего импульса.k = 1, 2, 3, ... is the current number of the gating pulse.
Существенным недостатком этого способа является присущая ему большая погрешность оценки. В самом деле, вычисленный результат ϕ(k) содержит следующие составляющие:A significant drawback of this method is its inherent large error of estimation. In fact, the calculated result ϕ (k) contains the following components:
где: ϕ0 - постоянный фазовый сдвиг измеряемого сигнала, не влияющий на оцениваемый параметр;where: ϕ 0 is the constant phase shift of the measured signal that does not affect the estimated parameter;
θ(k) - фазовые флуктуации измеряемого сигнала, подлежащие оценке;θ (k) - phase fluctuations of the measured signal to be evaluated;
θ0(k) - фазовые флуктуации опорного сигнала;θ 0 (k) - phase fluctuations of the reference signal;
θs(k) - паразитные фазовые флуктуации из-за «джиттера» стробирующих импульсов;θ s (k) - spurious phase fluctuations due to the "jitter" of the gating pulses;
θ а (k) - паразитные фазовые флуктуации из-за неточности установки равенства амплитуд и сдвига фаз 90° синфазной и квадратурной составляющих.θ a (k) - spurious phase fluctuations due to inaccuracy in setting the equality of amplitudes and phase shift of 90 ° in-phase and quadrature components.
Устранение влияния θ0(k) на результат оценки возможно, если θ0(k)≤≤θ(k),то есть требуется опорный сигнал, стабильность фазы которого в несколько раз превосходит стабильность измеряемого сигнала. Составляющие θs(k) и θ а (k) принципиально присущи этому способу и существенно увеличивают погрешность оценки фазовых флуктуаций исследуемого сигнала.The influence of θ 0 (k) on the estimation result can be eliminated if θ 0 (k) ≤≤θ (k), i.e., a reference signal is required whose phase stability is several times greater than the stability of the measured signal. The components θ s (k) and θ a (k) are fundamentally inherent in this method and significantly increase the error in estimating the phase fluctuations of the signal under study.
Известны способ измерения фазовых флуктуаций гармонического сигнала и устройство для его осуществления, используемые при решении задач определения характеристик гармонического сигнала, представленные в патенте [18] - RU 2591742 С1, G01R 23/00, 20.07.2016. Эти способ измерения фазовых флуктуаций гармонического сигнала и устройство для его осуществления наиболее близки по технической сущности к заявляемым способу и устройству и приняты в качестве прототипа.A known method of measuring phase fluctuations of a harmonic signal and a device for its implementation, used in solving problems of determining the characteristics of a harmonic signal, are presented in the patent [18] - RU 2591742 C1, G01R 23/00, 07/20/2016. This method of measuring phase fluctuations of a harmonic signal and a device for its implementation are closest in technical essence to the claimed method and device and are adopted as a prototype.
Способ измерения фазовых флуктуаций гармонического сигнала, принятый в качестве прототипа, основан на статистически оптимальном алгоритме оценки фазы сигнала. При этом компоненты комплексного сигнала формируются путем последовательных во времени цифровых выборок измеряемого сигнала, что исключает погрешность измерения из-за различия амплитуд квадратурных составляющих комплексного сигнала.A method for measuring phase fluctuations of a harmonic signal, adopted as a prototype, is based on a statistically optimal algorithm for estimating the phase of a signal. In this case, the components of the complex signal are formed by successive digital samples of the measured signal, which eliminates the measurement error due to the difference in the amplitudes of the quadrature components of the complex signal.
Способ измерения фазовых флуктуаций гармонического сигнала, принятый в качестве прототипа, заключается в следующем. Осуществляют аналого-цифровое преобразование измеряемого сигнала с интервалом временной дискретизации, определяемой частотой сигнала дискретизации, формируемого из опорного сигнала с частотой ƒ0, где j=0, 1, 2, 3, … Образуют и запоминают компоненты комплексного цифрового сигнала Us(k) и Uc(k), где k=0, 1, 2, 3 … S, осуществляют вычисление фазы ϕ(k) измеряемого сигнала как аргумента комплексного числа в соответствии с выражением ϕ(k)=tg-1(Us(k)/Uc(k)). Одновременно осуществляют аналого-цифровое преобразование опорного сигнала с интервалом временной дискретизации, определяемой указанной частотой ƒs сигнала дискретизации. Образуют и запоминают компоненты комплексного цифрового опорного сигнала U0s(k) и U0c(k), где k=0, 1, 2, 3 … S, осуществляют вычисление фазы ϕ0(k) опорного сигнала как аргумента комплексного числа в соответствии с выражением ϕ0(k)=tg-1(U0s(k)/U0c(k)), а искомое отклонение фазы измеряемого сигнала Δϕ(k) относительно фазы опорного сигнала ϕ0(k) определяют в соответствии с выражением:The method of measuring phase fluctuations of a harmonic signal, adopted as a prototype, is as follows. Perform analog-to-digital conversion of the measured signal with an interval of time sampling, determined by the frequency a sampling signal generated from a reference signal with a frequency ƒ 0 , where j = 0, 1, 2, 3, ... Form and store the components of a complex digital signal U s (k) and U c (k), where k = 0, 1, 2, 3 ... S, the phase ϕ (k) of the measured signal is calculated as an argument of a complex number in accordance with the expression ϕ (k) = tg -1 (U s (k) / U c (k)). At the same time, an analog-to-digital conversion of the reference signal is performed with an interval of time sampling determined by the indicated frequency ƒ s of the sampling signal. The components of the complex digital reference signal U 0s (k) and U 0c (k) are formed and stored, where k = 0, 1, 2, 3 ... S, the phase ϕ 0 (k) of the reference signal is calculated as an argument of a complex number in accordance with the expression ϕ 0 (k) = tg -1 (U 0s (k) / U 0c (k)), and the desired deviation of the phase of the measured signal Δϕ (k) relative to the phase of the reference signal ϕ 0 (k) is determined in accordance with the expression:
Устройство для измерения фазовых флуктуаций гармонического сигнала, принятое в качестве прототипа, реализующее способ-прототип, содержит последовательно соединенные генератор измеряемого сигнала, первый аналого-цифровой преобразователь, первое оперативное запоминающее устройство и процессор цифровой обработки сигналов, связанный шиной обмена данными с персональной вычислительной машиной, а также последовательно соединенные генератор опорного сигнала и синтезатор частоты сигнала квантования, выход которого соединен с входом синхронизации первого аналого-цифрового преобразователя и входом синхронизации второго аналого-цифрового преобразователя, сигнальный вход которого соединен с выходом генератора опорного сигнала, а выход через второе оперативное запоминающее устройство соединен со вторым входом процессора цифровой обработки сигналов, управляющий выход которого соединен с входом управления синтезатора частоты сигнала квантования.A device for measuring phase fluctuations of a harmonic signal, adopted as a prototype, which implements the prototype method, contains a serially connected measured signal generator, a first analog-to-digital converter, a first random access memory and a digital signal processing processor connected to a data exchange bus with a personal computer, as well as series-connected reference signal generator and frequency synthesizer quantization signal, the output of which is connected to the input sync the first analog-to-digital converter and the synchronization input of the second analog-to-digital converter, the signal input of which is connected to the output of the reference signal generator, and the output through the second random access memory is connected to the second input of the digital signal processing processor, the control output of which is connected to the control input of the frequency synthesizer quantization signal.
В процессе осуществления способа-прототипа генератор измеряемого сигнала формирует на своем выходе гармонический сигнал, который поступает на сигнальный вход первого аналого-цифрового преобразователя.In the process of implementing the prototype method, the measured signal generator generates a harmonic signal at its output, which is fed to the signal input of the first analog-to-digital converter.
Генератор опорного сигнала формирует на своем выходе гармонический сигнал с частотой ƒ0, который поступает на сигнальный вход второго аналого-цифрового преобразователя, а также на сигнальный вход синтезатора частоты сигнала дискретизации, на вход управления которого поступает сигнал с управляющего выхода процессора цифровой обработки сигналов.The reference signal generator generates at its output a harmonic signal with a frequency of ƒ 0 , which is fed to the signal input of the second analog-to-digital converter, as well as to the signal input of the frequency synthesizer of the sampling signal, to the control input of which there is a signal from the control output of the digital signal processing processor.
Синтезатор частоты сигнала дискретизации формирует сигнал, представляющий собой квантующие импульсы, следующие с частотой fs:The frequency synthesizer of the sampling signal generates a signal, which is a quantizing pulse, the following with a frequency f s :
где j=0, 1, 2, 3, … .where j = 0, 1, 2, 3, ....
Значение выбранного индекса j через персональную вычислительную машину вводится в процессор цифровой обработки сигналов, который управляет коэффициентом синтеза синтезатора частоты сигнала дискретизации в соответствии с выражением (4).The value of the selected index j is introduced through a personal computer into a digital signal processing processor that controls the synthesis coefficient of the synthesizer of the sampling signal frequency in accordance with expression (4).
С выхода синтезатора частоты сигнала дискретизации квантующие импульсы поступают на входы синхронизации первого и второго аналого-цифровых преобразователей,обеспечивая одновременность формирование цифровых выборок измеряемого и опорного сигналов с частотой дискретизации ƒs.From the output of the synthesizer of the frequency of the sampling signal, quantizing pulses are fed to the synchronization inputs of the first and second analog-to-digital converters, providing simultaneous formation of digital samples of the measured and reference signals with a sampling frequency ƒ s .
Цифровые выборки измеряемого сигнала, формируемые с помощью первого аналого-цифрового преобразователя с интервалом временной дискретизации ts, запоминаются в первом оперативном запоминающем устройстве.Digital samples of the measured signal generated using the first analog-to-digital converter with a time interval t s are stored in the first random access memory.
Цифровые выборки опорного сигнала, формируемые с помощью второго аналого-цифрового преобразователя с тем же интервалом временной дискретизации ts, запоминаются во втором оперативном запоминающем устройстве.Digital samples of the reference signal generated using the second analog-to-digital converter with the same time interval t s are stored in the second random access memory.
При этом синтез частоты дискретизации в соответствии с выражением (4) обеспечивает формирование ортогональных компонент цифровых комплексных сигналов измеряемого и опорного каналов, запоминаемых в первом оперативном запоминающем устройстве и втором оперативном запоминающем устройстве соответственно.In this case, the synthesis of the sampling frequency in accordance with expression (4) ensures the formation of the orthogonal components of the digital complex signals of the measured and reference channels stored in the first random access memory and the second random access memory, respectively.
С выходов оперативных запоминающих устройств цифровые выборки измеряемого и опорного сигналов поступают на соответствующие входы процессора цифровой обработки сигналов.From the outputs of random access memory devices, digital samples of the measured and reference signals are fed to the corresponding inputs of the digital signal processing processor.
Процессор цифровой обработки сигналов считывает цифровые коды выборок измеряемого и опорного сигналов соответственно из первого и второго оперативных запоминающих устройств, осуществляет формирование синусных и косинусных составляющих цифрового комплексного сигнала измеряемого Us(k), Uc(k) и опорного U0s(k), U0c(k) каналов, где k=0, 1, 2, 3 … S, вычисляет фазы ϕ(k), ϕ0(k) и отклонение фазы измеряемого сигнала в соответствии с выражениями:The digital signal processing processor reads the digital codes of the samples of the measured and reference signals, respectively, from the first and second random access memory, generates the sine and cosine components of the digital complex signal of the measured U s (k), U c (k) and the reference U 0s (k), U 0c (k) channels, where k = 0, 1, 2, 3 ... S, calculates the phases ϕ (k), ϕ 0 (k) and the phase deviation of the measured signal in accordance with the expressions:
Вычисленные значения отклонения фазы ϕ(k) измеряемого сигнала выдаются в персональную вычислительную машину для индикации результатов и статистической обработки единичных измерений. В частности, для характеристики фазовых флуктуаций могут быть получены оценки:The calculated values of the phase deviation ϕ (k) of the measured signal are output to a personal computer to indicate the results and statistical processing of individual measurements. In particular, to characterize phase fluctuations, estimates can be obtained:
- дисперсии:- variance:
- автокорреляционной функции:- autocorrelation function:
- спектральной плотности мощности:- power spectral density:
Недостатком способа-прототипа и устройства-прототипа являются относительно низкая точность из-за флуктуаций фазы опорного сигнала.The disadvantage of the prototype method and the prototype device are the relatively low accuracy due to fluctuations in the phase of the reference signal.
Сказанное можно проиллюстрировать следующим образом. Измеренное значение дисперсии фазовых флуктуаций содержит две составляющие:The foregoing can be illustrated as follows. The measured value of the dispersion of phase fluctuations contains two components:
где - дисперсии фазовых флуктуаций измеряемого и опорного сигналов соответственно.Where - dispersion of phase fluctuations of the measured and reference signals, respectively.
При этом если выполняется условие:Wherein if the condition is met:
В противном случае флуктуации опорного сигнала проявляют маскирующее действие, недопустимо увеличивающее погрешность измерения. При оценке фазовых флуктуаций сигналов прецизионных генераторов, построенных на атомно-квантовых принципах, выполнить условие (7) невозможно.Otherwise, fluctuations of the reference signal exhibit a masking effect, which unacceptably increases the measurement error. When assessing the phase fluctuations of the signals of precision generators built on atomic-quantum principles, it is impossible to fulfill condition (7).
Техническим результатом, на достижение которого направлены заявляемые изобретения, является повышение точности измерения фазовых флуктуаций гармонического сигнала за счет снижения фазовой ошибки, вносимой фазовой нестабильностью опорного сигнала.The technical result, the claimed inventions are aimed at, is to increase the accuracy of measuring phase fluctuations of a harmonic signal by reducing the phase error introduced by the phase instability of the reference signal.
Сущность заявляемого способа измерения фазовых флуктуаций гармонического сигнала заключается в следующем. Осуществляют аналого-цифровое преобразование сигналов в измерительном и опорном каналах с интервалом временной дискретизации, определяемой частотой ƒs сигнала дискретизации, формируемого из опорного сигнала с частотой ƒ0. Запоминают полученные в результате этого аналого-цифрового преобразования цифровые выборки в измерительном и опорном каналах. Осуществляют преобразование этих цифровых выборок в квадратурные составляющие комплексных сигналов измеряемого Us(k), Uc(k) и опорного U0s(k), U0c(k) сигналов. Определяют фазы измеряемого ϕ(k) и опорного ϕ0(k) сигналов как аргументы комплексного числа в соответствии с выражениями ϕ(k)=tg-1(Us(k)/Uc(k)) и ϕ0(k)=tg-1(U0s(k)/U0c(k)) и определяют фазу Δϕ(k) измеряемого сигнала относительно фазы опорного сигнала в соответствии с выражением Δϕ(k)=ϕ0(k)-ϕ(k), где k=0, 1, 2, 3 … В отличие от прототипа, сигнал опорного канала перед операцией аналого-цифрового преобразования подвергается операции деления частоты с коэффициентом kd=2j+1, а частоту ƒs сигнала дискретизации формируют в соответствии с выражением ƒs=4iƒ0/(2j+1), где i=2, 3, 4, … , j=1, 2, 3, … Дополнительно осуществляют децимацию запомненных цифровых выборок в измерительном и опорном каналах с коэффициентом децимации i. Преобразуют эти децимированные цифровые выборки в квадратурные составляющие комплексных децимированных сигналов измеряемого Usd(k), Ucd(k) и опорного U0sd(k), U0cd(k) каналов. Определяют фазы ϕd(k) измеряемого децимированого сигнала и ϕ0d(k) опорного децимированного сигнала как аргументы комплексного числа в соответствии с выражением ϕd(k)=tg-1(Usd(k)/Ucd(k)) и ϕ0d(k)=tg-1(U0sd(k)/U0cd(k)). Определяют фазу Δϕd(k) измеряемого децимированного сигнала относительно фазы опорного децимированного сигнала в соответствии с выражением Δϕd(k)=ϕ0d(k)-ϕd(k), где k=0, 1, 2, 3 … , а искомое значение фазы θ*(k) измеряемого сигнала относительно фазы опорного сигнала формируют в соответствии с выражением θ*(k)=(iΔϕ(k)-Δϕd(k))/(i-1).The essence of the proposed method for measuring phase fluctuations of a harmonic signal is as follows. Perform analog-to-digital conversion of signals in the measuring and reference channels with an interval of time sampling, determined by the frequency ƒ s of the sampling signal generated from the reference signal with a frequency of ƒ 0 . The digital samples obtained as a result of this analog-to-digital conversion are stored in the measuring and reference channels. These digital samples are converted into quadrature components of the complex signals of the measured U s (k), U c (k) and the reference U 0s (k), U 0c (k) signals. The phases of the measured ϕ (k) and reference ϕ 0 (k) signals are determined as arguments of a complex number in accordance with the expressions ϕ (k) = tg -1 (U s (k) / U c (k)) and ϕ 0 (k) = tg -1 (U 0s (k) / U 0c (k)) and determine the phase Δϕ (k) of the measured signal relative to the phase of the reference signal in accordance with the expression Δϕ (k) = ϕ 0 (k) -ϕ (k), where k = 0, 1, 2, 3 ... Unlike the prototype, the signal of the reference channel is subjected to the operation of frequency division with the coefficient k d = 2j + 1 before the analog-to-digital conversion operation, and the frequency ƒ s of the sampling signal is formed in accordance with the expression ƒ s = 4iƒ 0 / (2j + 1), where i = 2, 3, 4 , ..., j = 1, 2, 3, ... In addition, the stored digital samples are decimated in the measuring and reference channels with a decimation coefficient i. These decimated digital samples are converted into quadrature components of the complex decimated signals of the measured U sd (k), U cd (k) and reference U 0sd (k), U 0cd (k) channels. The phases ϕ d (k) of the measured decimated signal and ϕ 0d (k) of the reference decimated signal are determined as arguments of a complex number in accordance with the expression ϕ d (k) = tg -1 (U sd (k) / U cd (k)) and ϕ 0d (k) = tg -1 (U 0sd (k) / U 0cd (k)). The phase Δϕ d (k) of the measured decimated signal is determined relative to the phase of the reference decimated signal in accordance with the expression Δϕ d (k) = ϕ 0d (k) -ϕ d (k), where k = 0, 1, 2, 3 ..., and the desired value of the phase θ * (k) of the measured signal relative to the phase of the reference signal is formed in accordance with the expression θ * (k) = (iΔϕ (k) -Δϕ d (k)) / (i-1).
Сущность заявляемого устройства для измерения фазовых флуктуаций гармонического сигнала заключается в следующем. Устройство содержит последовательно соединенные генератор измеряемого сигнала, первый аналого-цифровой преобразователь, первое оперативное запоминающее устройство и процессор цифровой обработки сигналов, связанный шиной обмена данными с персональной вычислительной машиной, а также последовательно соединенные генератор опорного сигнала и синтезатор частоты сигнала квантования, выход которого соединен с входом синхронизации первого аналого-цифрового преобразователя и входом синхронизации второго аналого-цифрового преобразователя, выход которого через второе оперативное запоминающее устройство соединен с вторым входом процессора цифровой обработки сигналов, управляющий выход которого соединен с входом управления синтезатора частоты сигнала квантования. В отличие от прототипа устройство содержит делитель частоты, выход которого соединен с сигнальным входом второго аналого-цифрового преобразователя, вход управления соединен с входом управления синтезатора частоты сигнала квантования, а сигнальный вход соединен с выходом переключателя, первый и второй входы которого соединены, соответственно, с выходом генератора опорного сигнала и выходом генератора измеряемого сигнала, а также первый дециматор, вход которого соединен с выходом первого оперативного запоминающего устройства, а выход - с третьим входом процессора цифровой обработки сигналов, и второй дециматор, вход которого соединен с выходом второго оперативного запоминающего устройства, а выход - с четвертым входом процессора цифровой обработки сигналов.The essence of the claimed device for measuring phase fluctuations of a harmonic signal is as follows. The device contains a series-connected generator of the measured signal, the first analog-to-digital converter, the first random access memory and a digital signal processor connected to the data bus with a personal computer, as well as a series-connected reference signal generator and a frequency synthesizer of the quantization signal, the output of which is connected to synchronization input of the first analog-to-digital converter and synchronization input of the second analog-to-digital converter I, the output of which through a second random access memory coupled to the second input of the digital signal processing, the control output of which is connected with the control input of quantization synthesizer frequency signal. Unlike the prototype, the device contains a frequency divider, the output of which is connected to the signal input of the second analog-to-digital converter, the control input is connected to the control input of the synthesizer of the quantization signal frequency, and the signal input is connected to the output of the switch, the first and second inputs of which are connected, respectively, with the output of the reference signal generator and the output of the measured signal generator, as well as the first decimator, the input of which is connected to the output of the first random access memory, and the output - with the third input of the digital signal processing processor, and a second decimator, the input of which is connected to the output of the second random access memory, and the output - with the fourth input of the digital signal processing processor.
Сущность заявляемых способа и устройства поясняются иллюстративными материалами, представленными на фиг. 1 и 2, где:The essence of the claimed method and device is illustrated by the illustrative materials presented in FIG. 1 and 2, where:
на фиг. 1 представлена структурная схема устройства для измерения фазовых флуктуаций гармонического сигнала, с помощью которого осуществляется заявляемый способ измерения фазовых флуктуаций гармонического сигнала;in FIG. 1 is a structural diagram of a device for measuring phase fluctuations of a harmonic signal, with the help of which the inventive method for measuring phase fluctuations of a harmonic signal is carried out;
на фиг. 2 представлено в схематическом виде преобразование спектра измеряемого сигнала при его временной дискретизации.in FIG. 2 shows in a schematic form the transformation of the spectrum of the measured signal during its time sampling.
Заявляемое устройство для измерения фазовых флуктуаций гармонического сигнала, реализующее заявляемый способ измерения фазовых флуктуаций гармонического сигнала, содержит, см. фиг. 1, последовательно соединенные генератор 1 измеряемого сигнала, первый аналого-цифровой преобразователь 2, первое оперативное запоминающее устройство 3 и процессор 4 цифровой обработки сигналов, связанный шиной обмена данными с персональной вычислительной машиной 5.The inventive device for measuring phase fluctuations of a harmonic signal that implements the inventive method for measuring phase fluctuations of a harmonic signal, contains, see FIG. 1, the measured
Управляющий выход процессора 4 цифровой обработки сигналов соединен с входом управления синтезатора 6 частоты сигнала квантования, сигнальный вход которого соединен с выходом генератора 7 опорного сигнала, а выход соединен с входом синхронизации первого аналого-цифрового преобразователя 2 и входом синхронизации второго аналого-цифрового преобразователя 8.The control output of the digital
Выход второго аналого-цифрового преобразователя 8 соединен с входом второго оперативного запоминающего устройства 9, выход которого соединен со вторым входом процессора 4 цифровой обработки сигналов. Сигнальный вход второго аналого-цифрового преобразователя 8 соединен с выходом делителя 10 частоты.The output of the second analog-to-
Вход управления делителя 10 частоты соединен с входом управления синтезатора 6 частоты сигнала квантования, соединенным с управляющим выходом процессора 4 цифровой обработки сигналов.The control input of the
Сигнальный вход делителя 10 частоты соединен с выходом переключателя 11, первый вход которого соединен с выходом генератора 7 опорного сигнала, а второй вход соединен с выходом генератора 1 измеряемого сигнала. Переключатель 11 имеет два фиксированных положения. В первом положении переключатель 11 обеспечивает соединение входа делителя частоты 10 с выходом генератора 7 опорного сигнала, а во втором - соединение входа делителя частоты 10 с выходом генератора 1 измеряемого сигнала. Управление переключателем 11 может осуществляться вручную или от персональной вычислительной машины 5 через процессор 4 цифровой обработки сигналов (на фиг. 1 эта связь не обозначена).The signal input of the
Выход первого оперативного запоминающего устройства 3 также соединен с входом первого дециматора 12, выход которого соединен с третьим входом процессора 4 цифровой обработки сигналов.The output of the first
Выход второго оперативного запоминающего устройства 9 также соединен с входом второго дециматора 13, выход которого соединен с четвертым входом процессора 4 цифровой обработки сигналов.The output of the second
Заявляемое устройство для измерения фазовых флуктуаций гармонического сигнала позволяет осуществить два вида измерений. Первый вид - это измерение фазовых флуктуаций сигнала генератора 1 путем измерения действительного значения разности фаз (частот) этого сигнала относительно опорного сигнала, формируемого генератором 7. Второй вид - это измерение только флуктуационной составляющей фазы измеряемого сигнала генератора 1 (фазовая и частотная стабильность), то есть измерение спектральной плотности мощности фазовых флуктуаций (дисперсии) собственно сигнала генератора 1. Первый вид измерений осуществляется при установке переключателя 11 в первое положение, второй вид измерений - при установке переключателя 11 во второе положение.The inventive device for measuring phase fluctuations of a harmonic signal allows two types of measurements. The first view is the measurement of the phase fluctuations of the signal of the
Работа заявляемого устройства для измерения фазовых флуктуаций гармонического сигнала, иллюстрирующая осуществимость заявляемого способа измерения фазовых флуктуаций гармонического сигнала, происходит следующим образом.The operation of the inventive device for measuring phase fluctuations of a harmonic signal, illustrating the feasibility of the proposed method for measuring phase fluctuations of a harmonic signal, is as follows.
Генератор 1 измеряемого сигнала и генератор 7 опорного сигнала формируют на своих выходах гармонические сигналы, модели которых представляются соответственно в виде:The
где:Where:
ƒ - номинальное значение частоты измеряемого и опорного сигналов;ƒ - nominal value of the frequency of the measured and reference signals;
- функции фазы соответственно измеряемого и опорного сигналов, содержащие детерминированную и флуктуационные части. - phase functions of the measured and reference signals, respectively, containing the deterministic and fluctuation parts.
То есть:I.e:
Обе составляющие подлежат измерению относительно Поэтому можно положить а наличие приводит к погрешности измерения (см. выражение (7)). С учетом этих замечаний правое соотношение в выражении (8) может быть переписано в видеBoth components subject to measurement relative Therefore, we can put and availability leads to measurement error (see expression (7)). With these comments in mind, the right relation in expression (8) can be rewritten in the form
В случае измерения фазовых флуктуаций сигнала генератора 1 путем измерения действительного значения разности фаз (частот) этого сигнала относительно опорного сигнала, формируемого генератором 7, опорный сигнал через переключатель 11, находящийся в первом положении, поступает на делитель 10 частоты, который формирует на своем выходе, а, следовательно, и на сигнальном входе второго аналого-цифрового преобразователя 8, сигнал, определяемый выражением:In the case of measuring phase fluctuations of the signal of the
Сигналы u(t) и с выходов генератора 1 и делителя 10 частоты поступают на сигнальные входы аналого-цифровых преобразователей 2 и 8, где подвергаются синхронному квантованию по уровню с интервалом временной дискретизации ts, длительность которого задается синхроимпульсами, поступающими с выхода синтезатора 6 частоты сигнала квантования. Длительность интервала временной дискретизации ts равна:Signals u (t) and from the outputs of the
где: j=1, 2, 3, …, i=2, 3, 4, …where: j = 1, 2, 3, ..., i = 2, 3, 4, ...
Выбранные значения индексов j и i, указанные в выражениях (10) и (11), задающие коэффициент деления делителя 10 частоты и параметры интервала временной дискретизации синтезатора 6 частоты сигнала квантования, вводятся через персональную вычислительную машину 5 в процессор 4 цифровой обработки сигналов, который управляет работой делителя 10 частоты и синтезатора 6 частоты сигнала квантования.The selected values of indices j and i indicated in expressions (10) and (11) that specify the division coefficient of the
Синтезатор 6 частоты сигнала квантования синхронизируется сигналом, поступающим с выхода генератора 7 опорного сигнала, и вырабатывает сигнал us(t):The
где - фазовые флуктуации сигнала синтезатора 6 частоты сигнала квантования.Where - phase fluctuations of the
Пусть импульсы сигнала квантования формируются в моменты перехода через нулевой уровень с положительной производной сигнала, определяемого выражением (12). Тогда моменты tk выборок в первом аналого-цифровом преобразователе 2 и втором аналого-цифровом преобразователе 8 можно определить из уравнения:Let the quantization signal pulses form at the moments of transition through the zero level with the positive derivative of the signal defined by expression (12). Then the moments t k samples in the first analog-to-
где k=0, 1, 2, 3, … - текущий номер выборок.where k = 0, 1, 2, 3, ... is the current number of samples.
Следовательно, с учетом выражения (11) имеем:Therefore, taking into account expression (11), we have:
где Δs(k, j, i) - представляет собой «джиттер» моментов выборок из-за фазовых флуктуаций сигнала синтезатора 6 частоты сигнала квантования, определяемый выражением:where Δ s (k, j, i) - represents the "jitter" of the sample moments due to phase fluctuations of the
Выражения для цифровых выборок измеряемого и опорного сигналов, запоминаемых далее в оперативных запоминающих устройствах 3 и 9, можно записать, если в выражениях (8) и (10) вместо непрерывного времени t подставить tk из выражения (13) с учетом выражения (11):Expressions for digital samples of the measured and reference signals, which are stored later in
Существует определенный произвол для выбора значений j и i. Поэтому можно потребовать … - целое четное число (например, i=2, j=8). В этом случае выражение (15) может быть переписано в виде:There is some arbitrariness for choosing the values of j and i. Therefore, you can require ... is an even integer (for example, i = 2, j = 8). In this case, expression (15) can be rewritten in the form:
Сравнение выражений (16) и (17) показывает, что в оперативных запоминающих устройствах 3 и 9 происходит накопление цифровых выборок сигналов с одинаковой относительной центральной частотой ω0=2πƒ/ƒs=π/2i (см. фиг. 2а), с той лишь разницей, что в измерительном канале, куда входит первое оперативное запоминающее устройство 3, накопление выборок является результатом стробоскопического эффекта (фиг. 2б), а в опорном канале, куда входит второе оперативное запоминающее устройство 9, - результатом непосредственного квантования опорного сигнала деленной на коэффициент (2j+1) частотой с выхода делителя 10 частоты (фиг. 2в). При этом, как проиллюстрировано на фиг. 2, ширина спектра измеряемого сигнала не изменяется при цифровом преобразовании на частоту ω0 (фиг. 2б), а спектр опорного сигнала сужается в (2j+1) раз (фиг. 2в), так как относительная ширина спектра при операции деления частоты сигнала не изменяется.A comparison of expressions (16) and (17) shows that in
Цифровые сигналы u(k) с выхода первого оперативного запоминающего устройства 3 и сигналы с выхода второго оперативного запоминающего устройства 9 поступают соответственно на первый и второй входы процессора 4 цифровой обработки сигналов, а также на входы соответствующих дециматоров 12 и 13.Digital signals u (k) from the output of the first
Процедура децимации определяется как цифровая обработка входного сигнала с помощью линейной фильтрации, в результате которой формируется выходной сигнал с пониженной в i раз частотой дискретизации (см., например патент [17] и публикацию [19] - Основы цифровой обработки сигналов. Курс лекций / А.И. Солонина и др. // Изд. 2-е испр. и перераб., СПб, БХВ-Петербург, 2005, с. 589-615). Следовательно, на третий и четвертый входы процессора 4 цифровой обработки сигнала поступают цифровые коды ud(k) и соответственно:The decimation procedure is defined as digital processing of the input signal using linear filtering, as a result of which an output signal is generated with a sampling rate reduced by i times (see, for example, patent [17] and publication [19] - Fundamentals of digital signal processing. Lecture course / A .I. Solonina et al. // Publishing House 2nd ed. And rev., St. Petersburg, BHV-Petersburg, 2005, p. 589-615). Therefore, at the third and fourth inputs of the digital
Процессор 4 цифровой обработки сигнала осуществляет следующие операции.The
Во-первых, осуществляется формирование квадратурных составляющих комплексных сигналов измеряемого Us(k), Uc(k) и опорного U0s(k), U0c(k) каналов, а также квадратурных составляющих комплексных децимированных сигналов измеряемого Usd(k), Ucd(k) и опорного U0sd(k), U0c(k) каналов. Это формирование производится, например, путем умножения выборок u(k) и на значения и , а выборок ud(k), - назначения и с последующей цифровой низкочастотной фильтрацией, то есть:Firstly, the formation of quadrature components of the complex signals of the measured U s (k), U c (k) and the reference U 0s (k), U 0c (k) channels, as well as the quadrature components of the complex decimated signals of the measured U sd (k) , U cd (k) and reference U 0sd (k), U 0c (k) channels. This formation is performed, for example, by multiplying the samples u (k) and to values and , and the samples u d (k), - destination and followed by digital low-pass filtering, that is:
Во-вторых, производится определение фаз измеряемого θ(k) и опорного θ0(k) сигналов, а также фаз θd(k) измеряемого децимированого сигнала и θ0d(k) опорного децимированного сигнала как аргументы комплексных чисел в соответствии с выражениями:Secondly, the phases of the measured θ (k) and reference θ 0 (k) signals are determined, as well as the phases θ d (k) of the measured decimated signal and θ 0d (k) of the reference decimated signal as arguments of complex numbers in accordance with the expressions:
В-третьих, производится вычисление фазы Δϕ(k) измеряемого сигнала относительно фазы опорного сигнала и фазы Δϕd(k) измеряемого децимированного сигнала относительно фазы опорного децимированного сигнала в соответствии с выражениями:Thirdly, the phase Δϕ (k) of the measured signal relative to the phase of the reference signal and the phase Δϕ d (k) of the measured decimated signal relative to the phase of the reference decimated signal are calculated in accordance with the expressions:
В-четвертых, производится вычисление оценки фазы θ*(k) измеряемого сигнала в виде:Fourthly, the phase estimate θ * (k) of the measured signal is calculated in the form of:
Первое слагаемое в правой части выражения (20) с учетом выражения (14) равно нулю, следовательно, искомая оценка фазы θ*(k) измеряемого сигнала определяется как:The first term on the right-hand side of expression (20), taking into account expression (14), is equal to zero, therefore, the desired estimate of the phase θ * (k) of the measured signal is defined as:
Таким образом, при осуществлении измерений фазовых флуктуаций измеряемого сигнала заявляемыми способом и устройством обеспечивается компенсация ошибки измерения из-за фазовых флуктуаций синтезатора 6 частоты сигнала квантования, при этом маскирующее действие фазовых флуктуаций опорного сигнала, в отличие от прототипа, снижено в (2j+ 1) раза. Например, для реального для практики случая j=8 выигрыш в точности равен 17 раз. Это значит, что условие (7) легко выполняется даже тогда, когда фазовая стабильность опорного сигнала в несколько раз хуже, чем у измеряемого сигнала.Thus, when performing measurements of phase fluctuations of the measured signal by the claimed method and device, compensation of the measurement error due to phase fluctuations of the
Вычисленные таким образом значения фазы θ*(k) измеряемого сигнала выдаются далее в персональную вычислительную машину 5 для индикации результатов и статистической обработки единичных измерений, например, в соответствии с выражением (6).The values of the phase θ * (k) of the measured signal calculated in this way are then output to a
В случае, когда измерению подлежит только флуктуационная составляющая фазы измеряемого сигнала (фазовая и частотная стабильность), переключатель 11 устанавливается в свое второе положение, при котором на вход делителя 10 частоты поступаетсигнал от генератора 1 измеряемого сигнала, иными словами в опорном канале в качестве опорного сигнала используется сам измеряемый сигнал.In the case when only the fluctuation component of the phase of the measured signal is subject to measurement (phase and frequency stability), the switch 11 is set to its second position, in which the signal from the measured
Для этого случая выражение (21) с учетом очевидного соотношения имеет вид:For this case, expression (21), taking into account the obvious relation has the form:
Вычисление значения фазы θ**(k) измеряемого сигнала осуществляется аналогично рассмотренному выше случаю в процессоре 4 цифровой обработки сигналов. Вычисленные значения фазы θ**(k) измеряемого сигнала выдаются в персональную вычислительную машину 13 для индикации результатов и статистической обработки единичных измерений, например, в соответствии с выражением (6).The calculation of the phase value θ ** (k) of the measured signal is carried out similarly to the case considered above in the digital
Рассмотренное показывает, что заявляемая группа изобретений осуществима и обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышение точности измерения фазовых флуктуаций гармонического сигнала.The above shows that the claimed group of inventions is feasible and ensures the achievement of a technical result, which consists in improving the accuracy of measuring phase fluctuations of a harmonic signal.
Источники информацииInformation sources
1. Фалькович С.Е., Хомяков Э.Н. / Статистическая теория измерительных радиосистем // М., Радио и связь, 1981, с. 117-121.1. Falkovich S.E., Khomyakov E.N. / Statistical theory of measuring radio systems // M., Radio and Communications, 1981, p. 117-121.
2. Аппаратура для частотных и временных измерений / Под ред. А.П. Горшкова // М, Сов. радио, 1971, с. 7-15.2. Equipment for frequency and time measurements / Ed. A.P. Gorshkova // M, Sov. radio, 1971, p. 7-15.
3. http://www.agilent.com_Agilent Е5500 Series phase noise measurement solutions, product overview (Технические решения для измерения фазового шума серии Е5500 компании Agilent. Обзор продукта), номер публикации 5990-5729 RURU.3.Http: //www.agilent.com_Agilent E5500 Series phase noise measurement solutions, product overview, publication number 5990-5729 RURU.
4. RU 602876 A1, G01R 25/00, 15.04.1978.4. RU 602876 A1, G01R 25/00, 04/15/1978.
5. RU 995007 A1, G01R 23/00, 07.02.1983.5. RU 995007 A1, G01R 23/00, 02/07/1983.
6. US 3058063 A, G01R 23/00, 09.10.1962.6. US 3058063 A, G01R 23/00, 09/10/1962.
7. US 4378509 А, H03K 5/26, H03D 13/00, 06.10.1980.7. US 4378509 A,
8. US 6154021 A, G06G 7/19, G01R 25/00, 28.11.2000.8. US 6154021 A,
9. RU 1765780 A, G01R 23/12, 30.09.1992.9. RU 1765780 A, G01R 23/12, 09/30/1992.
10. RU 2256928 С2, G01R 23/00, 20.07.2005.10. RU 2256928 C2, G01R 23/00, 07.20.2005.
11. RU 2273859 C1, G01R 29/26, G01R 23/16, 10.04.2006.11. RU 2273859 C1, G01R 29/26, G01R 23/16, 04/10/2006.
12. RU 2339959 С2, G01R 29/26, 27.11.2008.12. RU 2339959 C2, G01R 29/26, 11.27.2008.
13. RU 993148 A1, G01R 25/00, 30.01.1983.13. RU 993148 A1, G01R 25/00, 01/30/1983.
14. RU 1478148 A1, G01R 25/00, 07.05.1989.14. RU 1478148 A1, G01R 25/00, 05/07/1989.
15. EP 03793321 A2, G01R 25/00, 25.07.1990.15. EP 03793321 A2, G01R 25/00, 07.25.1990.
16. RU 2041469 C1, G01R 25/00, 09.08.1995.16. RU 2041469 C1, G01R 25/00, 08/09/1995.
17. US 6477214 B1, G01R 23/167, H04B 1/10, 05.11.2002.17. US 6477214 B1, G01R 23/167,
18. RU 2591742 C1, G01R 23/00, 20.07.2016.18. RU 2591742 C1, G01R 23/00, 07.20.2016.
19. Основы цифровой обработки сигналов. Курс лекций / А.И. Солонина и др. // Изд. 2-е испр. и перераб., СПб, БХВ-Петербург, 2005, с. 589-615.19. Basics of digital signal processing. The course of lectures / A.I. Corned beef and others // Ed. 2nd fix and revised., St. Petersburg, BHV-Petersburg, 2005, p. 589-615.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019108856A RU2703614C1 (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Method of measuring phase fluctuations of a harmonic signal and a device for realizing said signal |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019108856A RU2703614C1 (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Method of measuring phase fluctuations of a harmonic signal and a device for realizing said signal |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2703614C1 true RU2703614C1 (en) | 2019-10-21 |
Family
ID=68318166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019108856A RU2703614C1 (en) | 2019-03-26 | 2019-03-26 | Method of measuring phase fluctuations of a harmonic signal and a device for realizing said signal |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2703614C1 (en) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2041469C1 (en) * | 1992-07-07 | 1995-08-09 | Российский институт радионавигации и времени | Phase fluctuation characteristic meter |
US6154021A (en) * | 1997-12-23 | 2000-11-28 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Method and arrangement for detecting phase difference |
RU2256928C2 (en) * | 2003-07-21 | 2005-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" | Method for measuring non-stability of frequency and device for realization of said method |
DE102005060366A1 (en) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Infineon Technologies Ag | Method and apparatus for determining a phase deviation |
RU2524673C1 (en) * | 2013-03-07 | 2014-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "ИрГТУ") | Method of measuring phase shift variations of centre frequency of minimum frequency shift-keyed signals and apparatus for implementing said method |
RU2591742C1 (en) * | 2015-04-30 | 2016-07-20 | Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | Method of measuring frequency of harmonic signal and device therefor |
-
2019
- 2019-03-26 RU RU2019108856A patent/RU2703614C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2041469C1 (en) * | 1992-07-07 | 1995-08-09 | Российский институт радионавигации и времени | Phase fluctuation characteristic meter |
US6154021A (en) * | 1997-12-23 | 2000-11-28 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Method and arrangement for detecting phase difference |
RU2256928C2 (en) * | 2003-07-21 | 2005-07-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Воронежский научно-исследовательский институт связи" | Method for measuring non-stability of frequency and device for realization of said method |
DE102005060366A1 (en) * | 2005-12-16 | 2007-06-21 | Infineon Technologies Ag | Method and apparatus for determining a phase deviation |
RU2524673C1 (en) * | 2013-03-07 | 2014-08-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный технический университет" (ФГБОУ ВПО "ИрГТУ") | Method of measuring phase shift variations of centre frequency of minimum frequency shift-keyed signals and apparatus for implementing said method |
RU2591742C1 (en) * | 2015-04-30 | 2016-07-20 | Открытое акционерное общество "Российский институт радионавигации и времени" | Method of measuring frequency of harmonic signal and device therefor |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108710026B (en) | Frequency stability measuring method and system based on high-precision phase frequency analysis | |
US4539518A (en) | Signal generator for digital spectrum analyzer | |
CN104237622B (en) | The method of sampling and wideband voltage/calibration of power device based on software based frequency tracking | |
Andrich et al. | High-precision measurement of sine and pulse reference signals using software-defined radio | |
CN108535544A (en) | A kind of high accuracy number Method for Phase Difference Measurement based on quadrature phase demodulation technology | |
CN110995250A (en) | A direct digital phase-locked circuit and method for high-resolution arbitrary frequency signal | |
RU2703614C1 (en) | Method of measuring phase fluctuations of a harmonic signal and a device for realizing said signal | |
Urekar et al. | The core for high-precision stochastic smart grid meter based on low-resolution flash ADC | |
CN116318155B (en) | Precise time base equivalent sampling device and method | |
EP2450714A2 (en) | Test and measurement instrument with oscillator phase dejitter | |
CN114265021B (en) | Digital array radar noise incoherent clock source | |
RU2591742C1 (en) | Method of measuring frequency of harmonic signal and device therefor | |
Carbone et al. | Effective frequency-domain ADC testing | |
CN114047683A (en) | Time interval measuring method and device based on orthogonal sampling interpolation | |
Kwiatkowski et al. | Hardware computing module for frequency Ω-counter | |
Serov et al. | Estimating Method of the Spectrum Measurement Error Caused by the ADC Quantization Noiset | |
US10788534B2 (en) | Device for dynamic signal generation and analysis | |
RU213615U1 (en) | Switching converter of phase shifts | |
CN117353463B (en) | Synchronous sampling method and related device for multipath alternating current electric quantity | |
Hatsenko et al. | Investigation of Measurement Errors of Electrical Signals Characteristics of Energy Supply Systems | |
Pawlowski | Spectrum analysis of measuring signals in sensor circuits with frequency outputs | |
RU2730875C1 (en) | Method for storage of electric oscillation frequency | |
Petrovic | A method of measuring the integral characteristics of a signal | |
RU2700334C1 (en) | Method of measuring phase difference of harmonic signals at outputs of linear paths with low signal-to-noise ratios | |
Zhang et al. | Equivalent Phase Allocation Method Based on Frequency Measurement without Dead Zone |