【摘 要】
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频率源的频率稳定度是衡量通信系统质量好坏的一个重要指标,以频率稳定度的测量时间间隔为区分可以把频率稳定度分为长期频率稳定度和短期频率稳定度,实际的高稳频率源系统通
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频率源的频率稳定度是衡量通信系统质量好坏的一个重要指标,以频率稳定度的测量时间间隔为区分可以把频率稳定度分为长期频率稳定度和短期频率稳定度,实际的高稳频率源系统通常需要同时具有好的长期稳定度和短期稳定度,设计出具有上述性能的频率源系统正是本课题研究的内容。由于GPS频率信号具有长期稳定度好的特点而本地晶体振荡器具有短期稳定度好的特点,本文设计了一种基于GPS的高稳频率源,总体思路是采用锁相环频率合成技术合成GPS的时间频率信号和本地振荡器的频率信号,以使频率源系统同时具有良好的长期稳定度和短期稳定度。论文分析了GPS频率校准原理,在此理论基础上分别讲述了该系统的GPS接收端部分的设计和频率合成部分的设计。在GPS接收端部分,采用U-BLOX公司的LEA4H型号GPS芯片,设计制作基于该芯片的接收端电路,重点分析了GPS天线电路的阻抗匹配并设计相关电路以保证接收端工作的可靠性。频率合成部分采用锁相环频率合成技术合成本地一个晶振的频率信号和GPS接收机输出的时间脉冲信号,重点讲述了锁相环电路鉴相器,环路滤波器,压控晶体振荡器和分频器的设计,同时研究了对系统噪声特性和锁相特性进行改善的方法,以提升该频率源系统的整体性能。论文最后对该频率源系统的实验结果进行分析,表明了该设计方案通过锁相环合成GPS频率信号和本地晶振频率信号以实现长期稳定度和短期稳定度皆优的频率源系统的可行性。
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