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文檔簡介

1、第五講 時間頻率丈量二時頻丈量誤差高分辨時頻丈量技術微波時頻丈量技術 主要內容 一、丈量誤差的來源1.量化誤差時間頻率丈量誤差什么是量化誤差：由于計數值N為整數，fx和Tx必然產生“截斷誤差，該誤差即為“量化誤差。也稱為“1誤差，它是一切數字化儀器都存在的誤差。產生緣由：由于閘門開啟和封鎖的時間與被測信號不同步引起，使得在閘門開場和終了時辰有一部分時間零頭沒有被計算在內而呵斥的丈量誤差。2.觸發誤差 什么是觸發誤差：輸入信號經過通道電路放大、整形得到脈沖信號時，假設輸入被測信號疊加有干擾信號，那么信號的頻率周期及相對閘門信號的觸發點就能夠變化。由此產生的丈量誤差稱為“觸發誤差，也稱為“轉換誤差

2、。3.規范頻率誤差 機內時基閘門時間和時標是頻率和時間間隔丈量的參考基準，它們由內部晶體振蕩器規范頻率源分頻或倍頻后產生。因此，其準確度和丈量時間之內的短期穩定度將直接影響丈量結果。二、頻率丈量的誤差分析 由頻率丈量表達式：fx=N/Ts=Nfs，計數器直接測頻的誤差主要由兩項組成：即量化誤差1誤差和規范頻率誤差。即:而 由于fs由晶振(fc)分頻得到，設fs=fc/k，那么頻率丈量的誤差表達式可寫成：誤差曲線 問題：被測頻率fx1MHz，選擇閘門時間Ts1s，那么由1誤差產生的測頻誤差(不思索規范頻率誤差)是多少？此時對規范頻率誤差有什么要求？ 思索題：為減小誤差，提高丈量頻率或增大閘門時間

3、會有什么問題？ 由測周的根本表達式： 根據誤差合成公式，可得： 式中， 和 分別為量化誤差和時標周期誤差。 有： 所以，三、周期丈量的誤差分析 測頻時，被測頻率fx愈低，那么量化誤差愈大； 測周時，被測頻率fx愈高，那么量化誤差愈大。 可見，在測頻與測周之間，存在一個中界頻率fm，當fxfm時，應采用測頻；當fxF02 (T01T02)且F01和F02非常接近。即差值T0=T02T01很小。開門時關門時被測時間間隔為：定義擴展系數K，那么游標時鐘周期用K可表示為：而于是，被測時間間隔可寫成：微波頻率丈量技術通用電子計數器受內部計數器等電路的任務速度的限制，對輸入信號直接計數存在最高計數頻率的限制。對于幾十GHz的微波計數器，主要采用變頻法和置換法將輸入微波頻率信號變換成可直接計數的中頻。混頻器差頻放大器電子計數器諧波濾波器諧波發生器輸入fxfIfs變頻法變頻法或稱外差法是將被測微波信號經差頻變換成頻率較低的中頻信號，再由電子計數器計數。阿倫方差丈量方案阿侖方差的丈量，需求進展相鄰兩次延續取樣。可用兩臺計數器交替任務實現。丈量方案如以下圖。其波形如以下圖所示：例：用計數式頻率計丈量頻率，知晶振頻率fc的相對誤差為fc/fc=510-8，閘門時間T=1

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