高稳定频率源输出频率的短期稳定度的定义和测量

本文阐述高稳定电磁振荡频率源(原子频率标准及石英振荡器等)输出频率的短期稳定度的各种定义,它们彼此之间的相互关系以及换标方法。介绍目前对短期稳定度进行测量的主要方法及数据处理技术。引言高稳定的电磁振荡频率源(包括各式原子频率标准及高稳定石英振荡器等)在许多尖端科学技术领域中的应用日益广泛,并起着日益重要的作用。对高稳定频率源的主要技术要求,是其输出频率的准确度和稳定度。在许多应用中,由于发射接收系绕可以用同一个频率源来控制,或者可以进行同步统调,故对频率准确度和长期稳定度并不一定要求非常严格;然而对其短期稳定度则往往提出十分严格的要求,因为它对整个工程系统的精确度和分辨力往往起决定性的作用。     

机载动目标显示雷达频率源的短期频率稳定度

《雷达手册》虽然给出了动目标显示雷达系统设备不稳定对改善因子的限制,以及短期频率稳定度要求最高的稳定本振满足动目标显示改善因子所允许的脉间频偏△f的计算式。但是,△f这一具体指标通常不易测量。工程上常用相位噪声频谱纯度作为稳定本振短期频率稳定度的表征。为此,本文导出了稳定本振的相噪声与其脉间频偏△f的关系式,以及稳定本振高频白相噪声谱对改善因子的限制。从而可以由系统分配的改善因子直接导出稳定本振的相位噪声谱纯度的要求。本文还对机载动目标显示雷达在各种工作模式情况下对频率源短期频率稳定度的要求进行了讨论,给出了近似的计算方法。     

晶体控制的X波段频率源的短期频率稳定度的测量

西屋电气公司设计和鉴定了一种晶体控制的 x 波段频率源,它具有极高的频谱纯度,输出功率为750毫瓦。鉴定的结果表明,当制做一个高频谱纯度的振荡器时,谐波产生器和晶体管放大器可能限制着 x 波段上所能达到的频谱纯度。文中给出了振动环境下振荡器和谐波产生器频谱纯度的测量结果。     

反馈振荡噐噪声频谱的简单模型

引言本文包括的主要思想有以下几点:①通常用来描述振荡器短期稳定度或噪声性能的四种频谱之间的关系。②通过已知的振荡器参数启发式推导予期的反馈振荡器频谱,不做正式论证。③说明简单模型有效性的某些试验结果。     

采用互相关法测量振荡器的短期频率稳定度

本文介绍了测量振荡器短期频率稳定度的一种新方法,它是以计算三个振荡器相对频率起伏间的相互关系为基础的。这种方法有两个优点:其一,可以直接得到每个振荡器的谱密度或者短期稳定度;其二,可以减少测量系统噪声源所产生的影响,这样就可以大大提高分辨率。本文还给出了用5MHz低噪声石英晶体振荡器得到的一些测量结果。     

地面雷达动目标自动识别分类研究

本文介绍了地面雷达动目标自动识别分类研究成果，该成果在大量试验的基础上，运用回波多普勒信号的频谱特性，实现了动目标的自动识别与分类，其准确率达到８５％以上。     

改善了短期频率稳定度的两级自限幅串联谐振石英晶体振荡噐

提出了普通石英晶体振荡器中采用的晶体管主振级的简化模型。考察这种模型和相应的噪声源,可解释几种广泛应用的自限幅石英晶体振荡器的输出频谱中所观察到的差别。介绍了一种特殊设计的自限幅石英晶体振荡器电路,这种电路同时具有改善振荡器短期频率稳定度和相位稳定度所需的三个重要电路特性:大的振荡器的谐振器有载 Q 值,1/f 相应起伏噪声的适当抑制,以及振荡器信噪比的改善。已制造了利用高质量三次泛音5兆赫 AT 和 BT 切割石英谐振器的几种振荡器样机。利用普通的锁相法和取样法测量振荡器的短期频率稳定度,结果证明此振荡器的短期频率稳定度比通常的自限幅振荡器显著改善。     

振荡器的频率不稳定度——采用时域方法的频域测量

通常使用数字频率计来测量振荡器在时域的短期频率不稳定度(阿仑方差)。本文叙述了与频域有关的参考—频率起伏谱密度的一种测量方法,即对频率计给出的计数结果进行适当的统计好理。这种方法能够对傅氏频率极低的频谱进行分析,从而弥补了经典方法的不足。     

LFMCW雷达多目标加速度和速度估计方法

在线性调频连续波(LFMCW)雷达中,加速度运动目标回波存在多普勒频谱畸变现象,造成目标检测性能和参数估计精度损失。本文提出对同一距离单元上的多个目标的多普勒信号进行修正的多项相位变换,能够以较小的运算量,准确估计多个目标的速度和加速度,达到改善目标的检测性能和提高参数估计精度目的。     

跟踪系统中振荡器的稳定度

研究了振荡器抖动对跟踪系统性能的影响。首先,寻求抖动的适当的表征。已经找到频率(或相位)起伏的功率谱是振荡器抖动的一种有意义且有效的表征方法。其次,在距离和距离变化率的测量中,由振荡器引入的均方误差是与这个功率谱有关。得到的简单关系,使我们可以辨别抖动频谱中那些分别代表“短期”不稳定度和“长期”不稳定度的部分。可在频率为2/1处粗略地画出分界线,这里τ是往返传播时间。因此,长期和短期不稳定度仅在给定应用的意义上才是可辨别的。哥达德距离和距离变化率系统包括了许多可能的抖动源。估算了多种抖动源对整个距离变化率误差的贡献。因为有关抖动谱的资料十分缺乏,所以要得到误差的精确的数值结果是不可能的。得出的结沦是:对于未来系统的振荡嚣技术要求应在抖动谱的基础上产生,并且为了估算振荡嚣的稳定度应该研究精确的测量技     

基于AWG/RTSA的PD雷达信号模拟和相参分析方法

针对脉冲多普勒(PD)雷达的回波特点和相参特点,分析了回波模拟的难点。在其传统回 波模拟和相参分析方法基础上,结合现代电子测量仪器在任意波形产生和实时频谱技术的应 用,提出了一种基于现代任意波信号发生器的PD雷达回波模拟方法和基于现代实时频谱分析 仪的相参分析方法。经过实验验证,该方法可有效提高PD雷达的调试效率。     

基于地球静止GNSS的双基前视SAR点目标频谱研究

基于地球静止GNSS的双基前视SAR系统(Geo-Stationary GNSS based Bistatic Forward Looking Synthetic Aperture Radar,GeoSta-GNSS-BFLSAR)是一类特殊构型的被动式双基SAR系统,该系统采用地球静止GNSS作为发射机,接收机部署在飞机上,飞机沿直线飞行,成像目标在飞机前方。GeoSta-GNSS-BFLSAR系统拥有部署成本低,安全性好等技术优势,在自主着陆、自主导航、战场地形获取等方面有着广泛的应用前景。该文对GeoSta-GNSS-BFLSAR系统的点目标二维频谱进行了研究。首先建立了GeoSta-GNSS-BFLSAR雷达系统的几何模型,并给出了回波信号表达式。其次,采用POSP原理对其二维频谱进行了求解,得出了GeoSta-GNSS-BFLSAR点目标二维频谱的解析式。最后,对该系统点目标成像进行了Matlab仿真,验证了该文理论推导的正确性,为后续的GeoSta-GNSS-BFLSAR雷达成像处理奠定了基础。     

微波集成功率源短期频率稳定度的测量

欲使微波集成功率源在功率稳定性,长期频率稳定性和短期频率稳定性等全面替代电子管振荡器和速调管振荡器之可能性,我们进行了 C 波段晶体管集成功率源的短期频率稳定度的测量。并同电子管(6013)振荡器进行了比较。实验结果表明在短期频率稳定度上微波晶体管集成功率源可以取代电子管振荡器     

改进的雷达距离门动目标显示处理器

一、引言对大多数多普勒雷达来说,其主要任务是以动目标固有的多普勒频移为原理,从固定目标中检测动目标。当与固定目标比较时,多普勒频移可以用来增强动目标的可见度。动目标显示雷达(MTI)利用了这种多普勒频移比普通脉冲雷达增加了可见度。MTI的改善因子是MTI系统的一个质量因数,它是一个功率比,定义为I=R_O/R_I,式中:R_O与R_I是对所有目标速度取平均值时接收机输出端和输入端目标与杂波之功率比。这个定义适用于MTI系统的杂波衰减和MTI系统的增益随目标速度而引起的变化,因此,它是MTI系统改善目标/杂波比能力的一个量度。     

频率稳定度测量综述

一、前言关于频率稳定度的概念、定义和测量,在六十年代以前是很混乱的。其后,随着高稳定振荡器在精密仪器、雷达和空间技术等方面的应用和计时系统的要求,才重视稳定度的问题。如以时间或以频率为基准的系统,其精度基本上由参考振荡器或时间发生器的稳定度决定。又如直接频率合成器对幅度变化并不敏感,而对调相边带特别敏感。美国IEEE于1970年集中了关于频稳定义的意见,大致给出了美国的结论,我国在1976年2月和1977年12月分别通过了各类频标的频率稳定度的表征,明确规定采用阿仑方差作为频稳的时域表征量,对原子频标还建议采用相对频率起伏谱密度作为频稳的频域表征量。     

宇宙通信和跟踪系统的频率稳定度要求

宇宙通信和跟踪系统对稳定的频率源提出了严格的要求。“闪烁”(1/f)噪声和环境变化是影响典型的宇宙系统性能的振荡器的两个不稳定因素。列出了几种系统的例子以及各个系统对频率源的要求。依据具体试验,地球卫星系统对稳定度的要求在数秒到数小时时间内为10~(-10)。典型系统要求S波段12赫带宽接收机内的相位噪声小于5°均方根值。以宇宙飞行器应答机为例,在10赫到10千赫,峰值为3g的振动下,其相位噪声应低于45°峰峰值。     

晶体振荡噐短期稳定度的研究

本文综述当前的短期频率稳定度。讨论四种测量频率抖动的方法,并且用表列出典型结果。叙述从边带功率谱变换为均方根值频率起伏的方法,以便作为有用的研究手段。假设晶体振荡器的短期频率不稳定度是由晶体管振荡器电路中的各种噪声机构,例如表起伏(闪烁噪声),本(积)基(极)中的扩散和复合起伏(散弹噪声),热噪声或约翰逊噪声等引起的,计标机辅助研究计划着于改进振荡器的设计程序。特别有意义的问题,是能否最佳地选择电路参数和工作点。从而使振荡器对噪声起伏的灵敏度最小。     

锁相调角

前言多波道高稳定调角信号源是调角通信系统和连续液雷达测量系统中不可缺少的组成部分.通常要求频率稳定度高,调制频率响应好,非线性失真小。普通振荡器作成的调角信号源。在宽波     

典型复杂微动目标的建模和检测

针对战场典型复杂微动目标的检测问题,提出了一种基于能量聚焦的微动目标检测方法。首先对3种复杂微动目标雷达回波的微多普勒特性进行了建模和仿真,分析了回波多普勒的频域和时频域特性,提取了雷达回波多普勒时频分析数据的能量聚焦特性,并提出了一种基于能量聚焦的广义似然比微动目标检测器。数值仿真表明,在不同的信噪比和虚警概率条件下,该检测器均可实现对3种复杂微动目标的有效检测。     

距离和距离变化率跟踪系统的研制

日本电气公司(NEC)为东京大学的科学卫星研制了一种测距系统并为日本国家宇宙发展局正在研制一种距离和距离变化率跟踪系统。本文叙述这些系统主要分机的一些设计问题和其测试结果,试验表明,精度很高,测距精度为1.5米,而距离变化率精度为0.01米/秒。文中也分析了距离和距离变化率的各种测量误差源并且特别讨论了因压控振荡器的短期不稳定度而引起的距离变化率误差。