基于PRF谱线的脉冲调制波相位噪声定标装置及方法与流程

基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标装置及方法
技术领域
1.本发明涉及无线电时间频率领域短期频率稳定度测量技术，具体涉及一种基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标装置及方法。


背景技术：

2.目前在微波毫米波频率范围内，对相位噪声测量系统进行校准，所用的是绝对相位噪声标准装置，其组成包括低相噪载波源、宽带噪声源、调制器、衰减器和滤波器等，这种结构的绝对相位噪声标准装置并不适用于对脉冲调制波源相位噪声测量系统的校准需求，其主要缺点是：1、从本质上讲，低相噪载波源经过宽带噪声源调制后，仍然是连续波相位噪声测量系统的校准；2、连续波相位噪声测量与脉冲调制波相位噪声测量的显著区别就在于，二分之一重频范围以内的噪声混叠严重，采用宽带噪声源对脉冲调制波源进行调制的后果就是二分之一重频范围以内的噪声混叠严重，无法对混叠严重的相位噪声边带进行精确的定标。由于绝对相位噪声标准装置的以上缺点，所以脉冲调制波相位噪声测量系统的溯源一直无法得到解决。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标装置及方法，解决脉冲调制波相位噪声测量系统溯源问题。
4.为了达到上述的目的，本发明提供一种基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标装置，包括脉冲调制波源、定标用连续波参考源、检相器、prf滤波器和频谱分析仪；脉冲调制波源的输出端与检相器的lo端连接；定标用连续波参考源与检相器的rf端连接；检相器的if端与prf滤波器的输入端连接；prf滤波器的输出端与频谱分析仪的输入端连接。
5.上述基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标装置，其中，检相器为标准件。
6.本发明提供的另一技术方案是一种基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标方法，包括：
7.1)脉冲调制波源输出频率为f0、脉冲调制重复频率为prf的脉冲调制波信号至检相器；
8.2)连续波参考源输出频率为(f0+fb)的连续波参考信号至检相器；
9.3)脉冲调制波信和连续波参考信号经过检相器后得到差频信号fb；
10.4)差频信号fb经prf滤波器后输入至频谱分析仪；
11.5)频谱分析仪对prf滤波后的差频信号fb的prf处的谱线幅度进行测量，得到a1；频谱分析仪对prf滤波后的差频信号fb的幅度进行测量，得到a0；计算相位噪声相对差值￡
prf
，￡
prf
＝a1-a0，即通过定标得到脉冲调制波源在prf处的相位噪声差值￡
prf
；
12.6)脉冲调制波源输出频率为f0、脉冲调制重复频率为prf的脉冲调制波信号至待测脉冲调制波相位噪声测量系统，设待测脉冲调制波相位噪声测量系统在prf处的测量结果是￡1，则对待测脉冲调制波相位噪声测量系统的溯源结果就是￡
1-￡
prf
。
13.上述基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标方法，其中，检相器为标准件。
14.上述基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标方法，其中，频率fb设置在1mhz～10mhz范围，检相器的频率范围覆盖f0+fb。
15.上述基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标方法，其中，差频信号fb是变频后的脉冲调制波信号，具备脉冲调制波信号的主要特征。
16.与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：
17.本发明的基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标装置及方法，通过prf谱线的定标，非常适用于脉冲调制波相位噪声测量系统；无需其他测量装置，整体装置结构简单。
附图说明
18.本发明的基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标装置及方法由以下的实施例及附图给出。
19.图1为本发明实施例的基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标装置示意图。
具体实施方式
20.以下将结合图1对本发明的基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标装置及方法作进一步的详细描述。
21.绝对相位噪声标准装置只适用于连续波相位噪声测量系统的定标，无法适用于脉冲调制状态下的相位噪声测量，所以本发明提出一种基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标装置及方法，通过对脉冲调制波源prf处的谱线进行幅度定标，然后通过定标后的prf谱线对脉冲调制波相位噪声测量系统进行定标。
22.图1所示为本发明实施例的基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标装置示意图。
23.参见图1，本实施例的基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标装置包括脉冲调制波源1、定标用连续波参考源2、检相器3、prf滤波器4和频谱分析仪5；
24.脉冲调制波源1的输出端与检相器3的lo端射频电缆连接；
25.定标用连续波参考源2与检相器3的rf端射频电缆连接；
26.检相器3的if端与prf滤波器4的输入端射频电缆连接；
27.prf滤波器4的输出端与频谱分析仪5的输入端射频电缆连接。
28.较佳地，本实施例中，检相器3可采用标准脉冲调制波相位噪声测量系统中的检相器，即检相器3为标准件。
29.本实施例的基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标方法包括：
30.1)脉冲调制波源1输出频率为f0、脉冲调制重复频率为prf的脉冲调制波信号至检相器3；
31.2)连续波参考源输出频率为(f0+fb)的连续波参考信号至检相器3；
32.频率fb可设置在1mhz～10mhz范围，检相器3的频率范围覆盖f0+fb；
33.3)脉冲调制波信和连续波参考信号经过检相器3后得到差频信号fb；
34.差频信号fb就是变频后的脉冲调制波信号，具备脉冲调制波信号的主要特征；
35.4)差频信号fb经prf滤波器4后输入至频谱分析仪5；
36.5)频谱分析仪5对prf滤波后的差频信号fb的prf处的谱线幅度进行测量，得到a1；
频谱分析仪5对prf滤波后的差频信号fb的幅度进行测量，得到a0；计算相位噪声相对差值￡
prf
，￡
prf
＝a1-a0，即通过定标得到脉冲调制波源1在prf处的相位噪声差值￡
prf
；
37.6)利用脉冲调制波源1对待测脉冲调制波相位噪声测量系统6进行校准；
38.脉冲调制波源1输出频率为f0、脉冲调制重复频率为prf的脉冲调制波信号至待测脉冲调制波相位噪声测量系统6，设待测脉冲调制波相位噪声测量系统6在prf处的测量结果是￡1，则对待测脉冲调制波相位噪声测量系统6的溯源结果就是￡
1-￡
prf
。


技术特征：
1.基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标装置，其特征在于，包括脉冲调制波源、定标用连续波参考源、检相器、prf滤波器和频谱分析仪；脉冲调制波源的输出端与检相器的lo端连接；定标用连续波参考源与检相器的rf端连接；检相器的if端与prf滤波器的输入端连接；prf滤波器的输出端与频谱分析仪的输入端连接。2.如权利要求1所述的基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标装置，其特征在于，检相器为标准件。3.基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标方法，其特征在于，包括：1)脉冲调制波源输出频率为f0、脉冲调制重复频率为prf的脉冲调制波信号至检相器；2)连续波参考源输出频率为(f0+f
b
)的连续波参考信号至检相器；3)脉冲调制波信和连续波参考信号经过检相器后得到差频信号f
b
；4)差频信号f
b
经prf滤波器后输入至频谱分析仪；5)频谱分析仪对prf滤波后的差频信号f
b
的prf处的谱线幅度进行测量，得到a1；频谱分析仪对prf滤波后的差频信号f
b
的幅度进行测量，得到a0；计算相位噪声相对差值￡
prf
，￡
prf
＝a1-a0，即通过定标得到脉冲调制波源在prf处的相位噪声差值￡
prf
；6)脉冲调制波源输出频率为f0、脉冲调制重复频率为prf的脉冲调制波信号至待测脉冲调制波相位噪声测量系统，设待测脉冲调制波相位噪声测量系统在prf处的测量结果是￡1，则对待测脉冲调制波相位噪声测量系统的溯源结果就是￡
1-￡
prf
。4.如权利要求3所述的基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标方法，其特征在于，检相器为标准件。5.如权利要求3所述的基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标方法，其特征在于，频率f
b
设置在1mhz～10mhz范围，检相器的频率范围覆盖f0+f
b
。6.如权利要求3所述的基于prf谱线的脉冲调制波相位噪声定标方法，其特征在于，差频信号f
b
是变频后的脉冲调制波信号，具备脉冲调制波信号的主要特征。

技术总结
本发明涉及基于PRF谱线的脉冲调制波相位噪声定标装置及方法，装置包括脉冲调制波源、定标用连续波参考源、检相器、PRF滤波器和频谱分析仪；脉冲调制波源的输出端与检相器的LO端连接；定标用连续波参考源与检相器的RF端连接；检相器的IF端与PRF滤波器的输入端连接；PRF滤波器的输出端与频谱分析仪的输入端连接。本发明通过PRF谱线的定标，非常适用于脉冲调制波相位噪声测量系统；无需其他测量装置，整体装置结构简单。整体装置结构简单。整体装置结构简单。


技术研发人员：周波 陈斌 鲁赟 范凤军
受保护的技术使用者：上海精密计量测试研究所
技术研发日：2021.12.06
技术公布日：2022/3/21