CN102193029B - 非常规采样时间短期频率稳定度测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种非常规采样时间短期频率稳定度测量方法，该非常规采样时间短期频率稳定度测量方法包括：利用相位噪声测试系统测量被检件的频率稳定度；所述相位噪声测试系统测量结束后，利用频率稳定度处理模块提取所述被检件的多个采样点的频率稳定度测量值；所述频率稳定度处理模块根据频率稳定度曲线选取插值算法，并设定非常规采样时间的插值点，以获得所述被检件的非常规采样时间的短期频率稳定度。本发明可准确测量雷达测速仪检定装置的非常规采样时间的短期频率稳定度，有效监控雷达测速仪检定装置的量值传递。
Description
技术领域
本发明涉及计量测试标准量值传递技术领域，特别是涉及一种非常规采样时间的短期频率稳定度测量方法。
背景技术
频率稳定度是衡量一台时钟信号源输出频率信号稳定性的重要指标，频率稳定度按观测域的不同，分为频域稳定度和时域稳定度，在时域中又按取样时间的长短，分为长期频率稳定度和短期频率稳定度。频率稳定度的测量方法有多种，例如直接测频法、频率误差倍增测频法、差拍法、时差法等。对于短期频率稳定度的测量而言，要求分辨率高、采样时间短，因此对于短期频率稳定度的测量仪器有较高的要求。目前，常用的PO7D型频标比对器、ST1010数字频率长稳测试仪以及TSC5115相位噪声测试仪等测试仪器，对频率稳定度测量的取样时间通常设置为1ms、10ms、100ms、1s、10s，用户无法自行定义特殊的取样时间。但是，对于雷达测速仪而言，其稳定度测量所采用的闸门时间为51.3ms、22.4ms，市场上还没有专门的测试仪器和测试方法来直接测试雷达测速仪的短期频率稳定度，因此，对于雷达测速仪检定装置的溯源成了一大问题，这将影响雷达测速仪的溯源。
目前，业界对于雷达测速仪检定装置的特殊采样时间(非常规采样时间)的短期频率稳定度测量，一种方法是通过频率计设置规定的采样时间来采集数据，得到测量值，另一种方法则是被测信号经过频差倍增器倍增后再利用计数器进行测量。但是，对于前一种测量方法，如果采样时间很小，所述频率计的分辨率减小影响测量精度，并且在小采样时间下不能保证无间隙采样的有效性，无法准确测量雷达测速仪检定装置的非常规采样时间的短期频率稳定度；而对于后一种测量方法，该频差倍增器通常只能用于对整数定点频率进行倍增(如1MHz、2.5MHz、5MHz、10MHz等)，影响了频差倍增器的应用。
发明内容
本发明提供一种非常规采样时间短期频率稳定度测量方法，以解决现有技术无法准确测量雷达测速仪检定装置的非常规采样时间的短期频率稳定度的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供一种非常规采样时间短期频率稳定度测量方法，包括：利用相位噪声测试系统测量被检件的频率稳定度；所述相位噪声测试系统测量结束后，利用频率稳定度处理模块提取所述被检件的多个采样点的频率稳定度测量值；所述频率稳定度处理模块根据频率稳定度曲线选取插值算法，并设定非常规采样时间的插值点，获得被检件的非常规采样时间的短期频率稳定度。
在所述非常规采样时间短期频率稳定度测量方法中，所述被检件是雷达测速仪检定装置。
在所述非常规采样时间短期频率稳定度测量方法中，利用相位噪声测试系统测量被检件的频率稳定度的步骤之前，还包括：打开相位噪声测试系统，并预热所述相位噪声测试系统；选取倍频器的倍增次数，并将参考频标连接至所述相位噪声测试系统，同时将被检件连接至倍频器，将所述倍频器连接至所述相位噪声测试系统，使所述相位噪声测试系统与频率稳定度处理模块通信。
在所述非常规采样时间短期频率稳定度测量方法中，所述相位噪声测试系统的预热时间为30～60分钟，所述参考频标的相位噪声大于所述被检件的本底噪声10dB，所述被检件与所述参考频标的输入电平为3～17dBm，所述被检件与所述参考频标的输入频率为1～30MHz。
由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明首先利用相位噪声测试系统测量被检件的频率稳定度，所述相位噪声测试系统测量结束后，利用频率稳定度处理模块提取所述被检件的多个采样点的频率稳定度测量值，所述频率稳定度处理模块根据频率稳定度曲线选取插值算法，并设定非常规采样时间的插值点，以获得所述被检件的非常规采样时间的短期频率稳定度，本发明可准确测量雷达测速仪检定装置的非常规采样的短期频率稳定度，有效监控雷达测速仪检定装置的量值传递，保障了交通道路中使用的雷达测速仪的正常工作。
附图说明
图1为本发明实施例的非常规采样时间短期频率稳定度测量方法的示意图。
具体实施方式
下面将结合剖面示意图对本发明进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的限制。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征。在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱。应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例。另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明的核心思想在于，提供一种非常规采样时间短期频率稳定度测量方法，该测量方法首先利用相位噪声测试系统测量被检件的频率稳定度，所述相位噪声测试系统测量结束后，利用频率稳定度处理模块提取所述被检件的多个采样点的频率稳定度测量值，所述频率稳定度处理模块根据频率稳定度曲线选取插值算法，并设定非常规采样时间的插值点，以获得所述被检件的非常规采样时间的短期频率稳定度，本发明可准确测量雷达测速仪检定装置的非常规采样的短期频率稳定度，有效监控雷达测速仪检定装置的量值传递，保障了交通道路中使用的雷达测速仪的正常工作。
具体请参考图1，其为本发明实施例的非常规采样时间短期频率稳定度测量方法的示意图，如图1所示，所述非常规采样时间短期频率稳定度测量方法包括如下步骤：
步骤S100，打开相位噪声测试系统，并预热所述相位噪声测试系统；
步骤S110，将所述参考频标连接至所述相位噪声测试系统，并选取倍频器的倍频次数，同时将被检件连接至倍频器，将所述倍频器连接至所述相位噪声测试系统，使所述相位噪声测试系统与频率稳定度处理模块通信；
步骤S120，利用相位噪声测试系统测量被检件的频率稳定度；
步骤S130，所述相位噪声测试系统测量结束后，利用频率稳定度处理模块提取所述被检件的多个采样点的频率稳定度测量值；
步骤S140，所述频率稳定度处理模块根据频率稳定度曲线选取相应插值算法，并设定非常规采样时间的插值点，获得所述被检件的非常规采样时间的短期频率稳定度。
具体的说，在步骤S110中，所述被检件是雷达测速仪检定装置，利用所述被检件的信号源设定正弦波信号，并使其输出频率为894Hz，输出幅度为1Vrms，同时将所述被检件的信号输出连接至所述倍频器，将所述倍频器的倍频选定为10000，所述倍频器的输出信号为8.94MHz，并将所述倍频器连接至所述相位噪声测试系统的被测输入端，将所述参考频标连接至所述相位噪声测试系统的参考输入端。较佳的，所述相位噪声测试系统的预热时间为30～60分钟，所述参考频标的相位噪声大于所述被检件的本底噪声10dB，所述被检件与所述参考频标的输入电平为3～17dBm，所述被检件与所述参考频标的输入频率为1～30MHz。
在步骤S120中，将所述相位噪声测试系统的最小采样周期设置为1ms，然而应当认识到，所述相位噪声测试系统的最小采样周期也可以为10ms。
在步骤S130中，所述相位噪声测试系统测量结束后，所述频率稳定度处理模块通过所述相位噪声测试系统的通信口，提取1ms、2ms、4ms、10ms、20ms、40ms、100ms点的频率稳定度测量值。
在步骤S140中，根据频率稳定度曲线选取插值算法，所述插值算法可以是线性拟合、抛物线拟合或指数形式拟合等。在本发明的一个具体实施例中，所述频率稳定度曲线为线性的，相应的，应选择线性拟合方法，并利用最小二乘法得到最小的均方差值，处理得到相应的拟合函数，利用插值获得所述被检件的非常规采样时间的短期频率稳定度。在发明的一个具体实施例中，所述非常规采样时间可以是21.4ms或51.3ms。
综上所述，本发明首先利用相位噪声测试系统测量被检件的频率稳定度，所述相位噪声测试系统测量结束后，利用频率稳定度处理模块提取所述被检件的多个采样点的频率稳定度测量值，所述频率稳定度处理模块根据频率稳定度曲线选取插值算法，并设定非常规采样时间的插值点，以获得所述被检件的非常规采样时间的短期频率稳定度，本发明可准确测量非常规采样的短期频率稳定度，有效监控雷达测速仪检定装置的量值传递，保障了交通道路中使用的雷达测速仪的正常工作。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种非常规采样时间短期频率稳定度测量方法，其特征在于，包括：
利用相位噪声测试系统测量被检件的频率稳定度；
所述相位噪声测试系统测量结束后，利用频率稳定度处理模块提取所述被检件的多个采样点的频率稳定度测量值；
所述频率稳定度处理模块根据频率稳定度曲线选取插值算法，并设定非常规采样时间的插值点，获得所述被检件的非常规采样时间的短期频率稳定度。
2.如权利要求1所述的非常规采样时间短期频率稳定度测量方法，其特征在于，所述被检件是雷达测速仪检定装置。
3.如权利要求2所述的非常规采样时间短期频率稳定度测量方法，其特征在于，利用相位噪声测试系统测量被检件的频率稳定度的步骤之前，还包括：
打开相位噪声测试系统，并预热所述相位噪声测试系统；
选取倍频器的倍增次数，并将参考频标连接至所述相位噪声测试系统，同时将被检件连接至倍频器，将所述倍频器连接至所述相位噪声测试系统，使所述相位噪声测试系统与频率稳定度处理模块通信。
4.如权利要求3所述的非常规采样时间短期频率稳定度测量方法，其特征在于，所述相位噪声测试系统的预热时间为30～60分钟。
5.如权利要求4所述的非常规采样时间短期频率稳定度测量方法，其特征在于，所述参考频标的相位噪声大于所述被检件的本底噪声10dB。
6.如权利要求5所述的非常规采样时间短期频率稳定度测量方法，其特征在于，所述被检件与所述参考频标的输入电平为3～17dBm。
7.如权利要求6所述的非常规采样时间短期频率稳定度测量方法，其特征在于，所述被检件与所述参考频标的输入频率为1～30MHz。
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