本發(fā)明涉及通信傳輸，特別是一種漂移信號(hào)生成裝置。

背景技術(shù)：

1、通信信號(hào)在長(zhǎng)距離傳遞過(guò)程中，受到各種因素的影響，在接收端會(huì)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，也可以看作是變化較慢的相位變化，產(chǎn)生的相位變化速率大于10hz時(shí)，就是我們一般說(shuō)的信號(hào)抖動(dòng)，當(dāng)這個(gè)相位變化變化速率小于10hz時(shí)，則稱(chēng)之為信號(hào)漂移。光纖在自然環(huán)境中受到溫度等多個(gè)方面的影響，介質(zhì)(光纖)傳輸特性產(chǎn)生變化，就形成了傳輸信號(hào)在收端的相位超前或者滯后。在周期86400s過(guò)程中，溫度不斷變化，實(shí)際上在接收端實(shí)時(shí)收到的信號(hào)不是與輸入同項(xiàng)的10mhz，而是附加了相位的超前或者滯后，隨著環(huán)境不同，相位超前或之后也許會(huì)超過(guò)360°，這個(gè)把這個(gè)相位放到坐標(biāo)系的縱軸，時(shí)間作為橫軸，就會(huì)形成一個(gè)漂移信號(hào)隨時(shí)間變化的特性曲線，如上所述，當(dāng)這個(gè)曲線的頻率特性小于10hz時(shí)，稱(chēng)之為漂移特性。工程中對(duì)這個(gè)信號(hào)特性的分析十分重要，需要用信號(hào)分析儀進(jìn)行測(cè)量，而信號(hào)分析儀準(zhǔn)確性的校準(zhǔn)，需要標(biāo)準(zhǔn)的漂移信號(hào)源來(lái)完成。

2、由此可得，如何對(duì)相關(guān)儀器設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，成為亟待解決的現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種漂移信號(hào)生成裝置，用于對(duì)相關(guān)儀器設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)。

2、第一方面，提供了一種漂移信號(hào)生成裝置，包括：參考時(shí)鐘101、信號(hào)產(chǎn)生裝置102、時(shí)間間隔控制器103、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104和主控計(jì)算機(jī)105；其中，

3、所述參考時(shí)鐘101，用于產(chǎn)生參考信號(hào)和時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘，并分別發(fā)送至信號(hào)產(chǎn)生裝置102和時(shí)間間隔控制器103；

4、所述信號(hào)產(chǎn)生裝置102，用于在主控計(jì)算機(jī)105、時(shí)間間隔控制器103和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104的控制下，通過(guò)數(shù)字頻率合成方式產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和漂移信號(hào)；

5、所述時(shí)間間隔控制器103，用于基于所述參考時(shí)鐘101發(fā)送的時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘及主控計(jì)算機(jī)105的控制，產(chǎn)生對(duì)信號(hào)產(chǎn)生裝置102的控制邏輯和對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104的時(shí)間間隔信號(hào)；

6、所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104，用于基于主控計(jì)算機(jī)105及時(shí)間間隔控制器103的控制，將內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)置入信號(hào)產(chǎn)生裝置102；

7、所述主控計(jì)算機(jī)105，用于解算偏移信號(hào)的特性，生成相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)，控制信號(hào)產(chǎn)生裝置102、時(shí)間間隔控制器103及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104。

8、在一種實(shí)施方式中，所述信號(hào)產(chǎn)生裝置102包括兩個(gè)數(shù)字信號(hào)處理dds模塊，其中，dds?1模塊用于在參考時(shí)鐘101發(fā)送產(chǎn)生參考信號(hào)時(shí)，在主控計(jì)算機(jī)105的控制下，直接輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)；dds2模塊用于在參考時(shí)鐘101發(fā)送產(chǎn)生參考信號(hào)時(shí)，在主控計(jì)算機(jī)105、時(shí)間間隔控制器103和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104的控制下，按照設(shè)定的漂移曲線輸出漂移信號(hào)。

9、在一種實(shí)施方式中，所述設(shè)定的漂移信號(hào)通過(guò)以下方式計(jì)算：

10、根據(jù)漂移的定義得到漂移曲線：y＝a?sin(2πft)，a為漂移幅度，f為漂移速率；

11、分段對(duì)所述漂移曲線進(jìn)行擬合，若一個(gè)漂移周期分為n0段，則用弦線擬合正弦曲線，獲取起點(diǎn)和終點(diǎn)

12、每段曲線對(duì)應(yīng)的時(shí)間段為

13、則每段直線的斜率分別為

14、在時(shí)間段t內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的周期數(shù)為t×f標(biāo)，f標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)頻率，漂移信號(hào)的周期數(shù)為t×f標(biāo)+(y(n+1)-yn)，則反推得到漂移信號(hào)的頻率：f漂n＝{t×f標(biāo)+(yn+1-yn)}/t，n＝1,...,n0。

15、在一種實(shí)施方式中，所述參考信號(hào)的頻率為時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器時(shí)鐘頻率的3-10倍；所述時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器時(shí)鐘選取恒溫晶振。

16、在一種實(shí)施方式中，所述dds1模塊和dds2模塊使用共同的參考時(shí)鐘、共同的同步信號(hào)，令兩個(gè)dds模塊同步輸出信號(hào)起始為同相位。

17、在一種實(shí)施方式中，所述主控計(jì)算機(jī)105，具體用于上級(jí)計(jì)算機(jī)或外部指令中的漂移參數(shù)，計(jì)算出每段t中，每段漂移信號(hào)頻率及其對(duì)應(yīng)的控制碼字；以及設(shè)置時(shí)間間隔控制器103產(chǎn)生時(shí)間間隔標(biāo)志，并將計(jì)算獲取的技術(shù)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104；以及啟動(dòng)漂移信號(hào)生成裝置的信號(hào)輸出。

18、在一種實(shí)施方式中，所述時(shí)間間隔控制器103，具體用于產(chǎn)生dds控制邏輯，對(duì)信號(hào)產(chǎn)生裝置102進(jìn)行控制；以及根據(jù)主控計(jì)算機(jī)105發(fā)送的時(shí)間間隔標(biāo)志，分別產(chǎn)生對(duì)信號(hào)產(chǎn)生裝置102和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104的時(shí)間間隔信號(hào)；

19、所述時(shí)間間隔采用計(jì)數(shù)的方式產(chǎn)生，根據(jù)計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)和要產(chǎn)生的時(shí)間間隔，通過(guò)設(shè)置時(shí)間間隔控制器103內(nèi)置的細(xì)分辨的dds產(chǎn)生相應(yīng)的時(shí)鐘，使時(shí)間間隔置為計(jì)數(shù)周期的整數(shù)倍。

20、在一種實(shí)施方式中，時(shí)間間隔控制器103發(fā)送至信號(hào)產(chǎn)生裝置102的時(shí)間間隔將改變信號(hào)產(chǎn)生裝置102中dds2的頻率f漂n到一個(gè)新的工作頻率f漂n+1；時(shí)間間隔控制器103發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104的時(shí)間間隔信號(hào)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104存儲(chǔ)的用于信號(hào)產(chǎn)生裝置102的dds2的數(shù)據(jù)，按順序置入信號(hào)產(chǎn)生裝置102的存儲(chǔ)器中，用于使dds2進(jìn)入下一段漂移特性。

21、在一種實(shí)施方式中，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104存儲(chǔ)的用于信號(hào)產(chǎn)生裝置102的dds2的數(shù)據(jù)置入信號(hào)產(chǎn)生裝置102的存儲(chǔ)器的順序以信號(hào)產(chǎn)生裝置102使用的dds器件本身的時(shí)序?yàn)闇?zhǔn)。

22、在一種實(shí)施方式中，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104采用fifo存儲(chǔ)器，當(dāng)漂移信號(hào)f漂為有固定周期信號(hào)時(shí)，則存儲(chǔ)一個(gè)周期的數(shù)據(jù)，循環(huán)使用；當(dāng)f漂信號(hào)為非周期信號(hào)時(shí)，存儲(chǔ)單次測(cè)試輸出的全部數(shù)據(jù)，并在完成一個(gè)漂移周期的漂移后，信號(hào)相位置0，重新進(jìn)行相位漂移。

23、本發(fā)明實(shí)施例提供的一種漂移信號(hào)生成裝置，包括：參考時(shí)鐘101、信號(hào)產(chǎn)生裝置102、時(shí)間間隔控制器103、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104和主控計(jì)算機(jī)105；其中，所述參考時(shí)鐘101，用于產(chǎn)生參考信號(hào)和時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘，并分別發(fā)送至信號(hào)產(chǎn)生裝置102和時(shí)間間隔控制器103；所述信號(hào)產(chǎn)生裝置102，用于在主控計(jì)算機(jī)105、時(shí)間間隔控制器103和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104的控制下，通過(guò)數(shù)字頻率合成方式產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和漂移信號(hào)；所述時(shí)間間隔控制器103，用于基于所述參考時(shí)鐘101發(fā)送的時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘及主控計(jì)算機(jī)105的控制，產(chǎn)生對(duì)信號(hào)產(chǎn)生裝置102的控制邏輯和對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104的時(shí)間間隔信號(hào)；所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104，用于基于主控計(jì)算機(jī)105及時(shí)間間隔控制器103的控制，將內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)置入信號(hào)產(chǎn)生裝置102；所述主控計(jì)算機(jī)105，用于解算偏移信號(hào)的特性，生成相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)，控制信號(hào)產(chǎn)生裝置102、時(shí)間間隔控制器103及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器104，通過(guò)上述裝置，實(shí)現(xiàn)了相關(guān)儀器設(shè)備的校準(zhǔn)。

24、本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的說(shuō)明書(shū)中闡述，并且，部分地從說(shuō)明書(shū)中變得顯而易見(jiàn)，或者通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點(diǎn)可通過(guò)在所寫(xiě)的說(shuō)明書(shū)、權(quán)利要求書(shū)、以其附圖中特別指出的結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)和獲得。

技術(shù)特征：

1.一種漂移信號(hào)生成裝置，其特征在于，包括：參考時(shí)鐘(101)、信號(hào)產(chǎn)生裝置(102)、時(shí)間間隔控制器(103)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(104)和主控計(jì)算機(jī)(105)；其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述信號(hào)產(chǎn)生裝置(102)包括兩個(gè)數(shù)字信號(hào)處理dds模塊，其中，dds1模塊用于在參考時(shí)鐘(101)發(fā)送產(chǎn)生參考信號(hào)時(shí)，在主控計(jì)算機(jī)(105)的控制下，直接輸出標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)；dds2模塊用于在參考時(shí)鐘(101)發(fā)送產(chǎn)生參考信號(hào)時(shí)，在主控計(jì)算機(jī)(105)、時(shí)間間隔控制器(103)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(104)的控制下，按照設(shè)定的漂移曲線輸出漂移信號(hào)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述設(shè)定的漂移信號(hào)通過(guò)以下方式計(jì)算：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述參考信號(hào)的頻率為時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器時(shí)鐘頻率的3-10倍；所述時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器時(shí)鐘選取恒溫晶振。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述dds1模塊和dds2模塊使用共同的參考時(shí)鐘、共同的同步信號(hào)，令兩個(gè)dds模塊同步輸出信號(hào)起始為同相位。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于，

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，時(shí)間間隔控制器(103)發(fā)送至信號(hào)產(chǎn)生裝置(102)的時(shí)間間隔將改變信號(hào)產(chǎn)生裝置(102)中dds2的頻率f漂n到一個(gè)新的工作頻率f漂n+1；時(shí)間間隔控制器(103)發(fā)送至數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(104)的時(shí)間間隔信號(hào)，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(104)存儲(chǔ)的用于信號(hào)產(chǎn)生裝置(102)的dds2的數(shù)據(jù)，按順序置入信號(hào)產(chǎn)生裝置(102)的存儲(chǔ)器中，用于使dds2進(jìn)入下一段漂移特性。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(104)存儲(chǔ)的用于信號(hào)產(chǎn)生裝置(102)的dds2的數(shù)據(jù)置入信號(hào)產(chǎn)生裝置(102)的存儲(chǔ)器的順序以信號(hào)產(chǎn)生裝置(102)使用的dds器件本身的時(shí)序?yàn)闇?zhǔn)。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(104)采用fifo存儲(chǔ)器，當(dāng)漂移信號(hào)f漂為有固定周期信號(hào)時(shí)，則存儲(chǔ)一個(gè)周期的數(shù)據(jù)，循環(huán)使用；當(dāng)f漂信號(hào)為非周期信號(hào)時(shí)，存儲(chǔ)單次測(cè)試輸出的全部數(shù)據(jù)，并在完成一個(gè)漂移周期的漂移后，信號(hào)相位置0，重新進(jìn)行相位漂移。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種漂移信號(hào)生成裝置，包括：參考時(shí)鐘、信號(hào)產(chǎn)生裝置、時(shí)間間隔控制器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和主控計(jì)算機(jī)；參考時(shí)鐘用于產(chǎn)生參考信號(hào)和時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘，并分別發(fā)送至信號(hào)產(chǎn)生裝置和時(shí)間間隔控制器；信號(hào)產(chǎn)生裝置用于通過(guò)數(shù)字頻率合成方式產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和漂移信號(hào)；時(shí)間間隔控制器用于基于參考時(shí)鐘發(fā)送的時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器的時(shí)鐘及主控計(jì)算機(jī)的控制，產(chǎn)生對(duì)信號(hào)產(chǎn)生裝置的控制邏輯和對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的時(shí)間間隔信號(hào)；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于基于主控計(jì)算機(jī)及時(shí)間間隔控制器的控制，將內(nèi)部存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)置入信號(hào)產(chǎn)生裝置；主控計(jì)算機(jī)用于解算偏移信號(hào)的特性，生成相關(guān)技術(shù)數(shù)據(jù)，通過(guò)上述裝置，實(shí)現(xiàn)了相關(guān)儀器設(shè)備的校準(zhǔn)。

技術(shù)研發(fā)人員：于德江,彭慧麗,陳皓,賈麗娜,陳金和,郄莉,喬志峰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：北京無(wú)線電計(jì)量測(cè)試研究所
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8