基于锁相环芯片的锁模激光器稳频方法

提出了一种基于锁相环芯片的方法对作为光源的锁模激光器脉冲重复频率进行锁定,以提高射频拉远系统中光纤链路传输信号的频率稳定度.在分析了由锁相环芯片和锁模激光器构成的锁相环模型的基础上,分别设计和制作了工作于100 MHz和900 MHz的稳频电路,并在实验室环境下对脉冲重复频率约为100 MHz的锁模激光器进行了测试.测试表明,脉冲重复频率的频率稳定度可达到10~(-11),并且工作于900 MHz的稳频电路性能优于100 MHz.可以利用集成度较高的锁相环芯片,简单高效地提高锁模激光器的频率稳定度.     

基于锁相环芯片的锁模激光器稳频方法

提出了一种基于锁相环芯片的方法对作为光源的锁模激光器脉冲重复频率进行锁定,以提高射频拉远系统中光纤链路传输信号的频率稳定度.在分析了由锁相环芯片和锁模激光器构成的锁相环模型的基础上,分别设计和制作了工作于100 MHz和900 MHz的稳频电路,并在实验室环境下对脉冲重复频率约为100 MHz的锁模激光器进行了测试.测试表明,脉冲重复频率的频率稳定度可达到10~(-11),并且工作于900 MHz的稳频电路性能优于100 MHz.可以利用集成度较高的锁相环芯片,简单高效地提高锁模激光器的频率稳定度.     

基于时间戳报文流的本地时钟漂移补偿时间同步方案研究

时间同步的精准程度是采用工业以太网的分布式系统的一个重要技术指标.针对分布式系统时间同步性能受到各节点的本地时钟的稳定性或计时脉冲的频率漂移问题的制约,提出一种新的时间同步方案,该方案利用时间服务器不等间隔发出的时间戳报文流,采用数字锁相环技术实现对本地时钟计时脉冲的频率漂移补偿,确保采用低稳定性晶体振荡器的分布式系统获得较高的时间同步性能,从而有效地解决了采用以太网结构的工业测控系统的高准确度时间同步问题.     

具有漂移补偿的RCR时钟同步模型

针对基于以太网的工业测控系统时钟同步,探讨了低同步代价下实现较高同步准确度的问题.提出一定同步准确度下具有漂移补偿的远端时钟读取(RCR)时钟同步模型,它具有提高每一次同步准确度、简化远端时钟读取成功判断的特点,可降低整个系统同步的计算量.通过给出集成时间戳报文的数字锁相环漂移补偿,实现了一定同步准确度下具有漂移补偿的RCR时钟模型的同步架构及仿真.结果表明,该模型可将目前常见的基于报文传输延迟测算的时钟同步方法NTP的准确度至少提高一个数量级.     

一定同步准确度下具有漂移补偿的RCR时钟同步模型研究

基于分析基于报文传输延迟测算的时钟同步方法,提出一定同步准确度下具有漂移补偿的RCR模型,它具有提高每一次同步准确度、简化远端时钟读取成功判断的特点,在整体上实现降低整个系统同步计算量的优势.通过给出集成时间戳报文数字锁相环漂移补偿,实现一定同步准确度下具有漂移补偿的RCR时钟模型同步架构及仿真.结果表明,该模型可将目前常见的基于报文传输延迟测算的时钟同步方法NTP、IEEE1588等的准确度提高一个数量级.     

一种高精度温度补偿晶振自动标定与测试系统设计

高精度时钟同步是海洋水下分布式同步观测的关键技术之一。针对温度补偿晶振在高精度时钟同步应用中的二次标定需求,给出了一种基于 GPS、数控高精度恒温槽的温度补偿晶振自动标定与测试系统。带有温度测量和压控输入的温度补偿晶振模块放入高精度数控恒温槽中,系统根据温度补偿晶振模块与 GPS 的高精度时钟偏差自动调整其压控输入,获得并记录各个温度点的温度测量值与压控输入值。测试结果表明,可将被测温度补偿晶振模块的频率稳定度由5．5～6．3×10－8提高到1．5～5．4×10－9。     

基于主动锁模光纤激光器的时钟分频研究

以主动锁模为核心,用主动锁模的同步锁模技术,给出了系统模型.时钟分频采用锁相环反馈控制调制频率平均处理方法,提高系统稳定度,实验仿真给出了激光器锁模脉冲波形和光孤子光谱.     

基于光纤链路的高精度时间频率传输与同步

 在清华大学与中国计量科学研究院之间往返80 km 的商用光纤链路上进行了时间频率同时传输与同步实验.采用时间频率同时传输与同步的方法,获得了7×10^-15/s,5×10^-19/d 的频率传输稳定度结果;通过在发射端主动探测并补偿时间脉冲信号在光纤中传输的时间延迟,实现了±50 ps 的时间同步稳定度指标.鉴于目前基于光纤链路的频率传输方案均受限于点对点传输的问题,设计并完成了可多点下载的频率接收系统,使时间频率传输与同步网络的建设成为可能.     

分布式系统高精度时钟同步算法及其实现

时钟漂移与传输延时的不确定性是分布式系统时钟同步中一个不容忽视的问题，它直接影响同步精度．为此，充分考虑两者的影响，基于锁相环原理将PID调节与线性补偿相结合，提出了一种高精度时钟同步算法．采用RTLinux构建了具有时间触发机制的工业以太网实验平台，并在该平台上对所提出的同步算法进行实验研究，得到了网络延时参数的分布曲线和同步性能曲线等．结果表明，该同步算法有效地抵消了时钟漂移，抑制了网络延时的不确定性，获得了更高的时钟同步精度。     

基于FPGA的频率远距离稳定传输方案设计及实现

研究了通过电学补偿且基于FPGA (field programmable gate array)设计实现的频率远距离稳定传输问题.根据共轭相位补偿法原理,设计了基于FPGA的数字锁相环频率远距离稳定传输方案.该方案通过4次变频及滤波来提取远端信号和本地信号的相位差,利用锁相环使远端的信号相位变化与本地点的基准信号相位变化相同,从而实现频率远距离稳定传输.在基于FPGA的数字信号处理板上对该方案进行了实现,并给出了具体的实现方案和FPGA实现结果.由于变频、滤波及锁相环均在FPGA内部通过编程实现,该实现方案具有很强的参数选择灵活性及工程易实现性.最后,设计了链路时延测量回路,对不同条件下频率传输的稳定性进行测量,测量结果表明,设计的频率传输方案有效地减小了环境温度变化对信号在光纤中传输时延的影响.     

锁相环路工作原理

锁相环路PLL是一个能够跟踪输入信号位相变化,以消除频率误差为目的的闭环自动控制系统,锁相环路PLL主要由鉴相器PD、环路滤波器LF和压控振荡器VCO组成,工作原理主要是频率牵引和位相锁定。PLL在无线电技术的许多领域,如调制与解调、频率合成、数字同步系统等方面得到了广泛的应用,已经成为现代模拟与数字通信系统中不可缺少的基本部件。     

高性能电荷泵的锁相环电路

为满足锁相环电路高稳定性、低功耗的要求,提高其整体性能,通过对普通型电荷泵锁相环电路模块的改进,设计了一种高性能差分型电荷泵锁相环。该电路包括鉴频鉴相器、分频器、差分电荷泵和压控振荡器的电路结构。仿真结果表明：该差分型电荷泵锁相环的锁定时间为10μs、频率抖动为0.0002MHz、周期抖动为2 ps,与普通型电荷泵锁相环相比,可达到快锁低抖的目的。     

智能模数控制型全数字锁相环的研究

由K模可逆计数器构成的传统数字锁相环可简单实现,但存在缩短捕获时间与减小同步误差之间的矛盾,而且获得的频带宽度较窄,因此设计了一种智能模数控制型全数字锁相环.其能够根据环路工作的不同阶段自动调整K值的大小,进而缩短捕获时间和减小同步误差.采用一个特殊的鉴频锁存器控制分频器的系数,能够调整环路的中心频率和扩宽频带宽度.     

用于数字通信网网同步的智能锁相环

本文介绍了一种采用数字处理的智能锁相环系统。该系统由微处理器、压控振荡器及硬件电路组成,其性能优良,有较强的抗输入信号中干扰的能力,具有四种工作方式。本文将该环应用于主从网同步设备,并分析和讨论了该环路的设计,实现及性能。     

基于高频锁相环路的光速测量实验系统设计

针对差频相位法光速测量的频率漂移等问题,该设计系统采用高频锁相、自动增益控制、数字测相和同轴光学系统等技术,提高了差频相位测量法光速测量的稳定性和测量精度,从而使实验室光速测量更为便捷和精确。     

基于LoRa的低功耗温度采集传感器系统设计

针对工业高炉冷却水温监测长期运行、维护成本高问题,设计一种基于LoRa(Long Range)的远距离低功耗无线传感器网络系统;系统搭建基于LoRa通信水温采集终端的模块能耗计算模型,通过对计算模型分析,提出了一种基于LoRa协议层的时钟同步协议和时分多址联合优化的无线通信策略;该策略利用LoRa通信技术完成信息交互,实现网关与终端节点的高精度时钟同步;网关完成可对无线资源调度,动态分配终端节点的时隙资源,以实现数据周期性上传,降低数据传输碰撞的概率,并优化无线资源的使用效率;实验表明,该通信策略与ALOHA通信协议相比,显著提高了通信的投递率和能源效率,进一步提高了LoRa在网络中的性能,所提出的联合优化的无线通信策略是有效的。     

基于锁相频率合成的毫米波下变频组件的设计

本文介绍了一种基于锁相频率合成的毫米波下变频组件的设计,重点阐述了该下变频组件的组成,硬件电路和毫米波锁相频率合成器的设计。通过建立锁相环路的相位模型,对输出信号的相位噪声进行了分析,包括指标分配、方案设计和指标核算。与传统的相比,该下变频组件具有频率范围宽,变频损耗小,隔离度大,相位噪声和频率-温度稳定度好等特点。在毫米波小信号测试方面具有很大的优势。     

基于Modbus协议的配电室环境监测系统设计

针对配电网自动化系统中配电室的监测问题, 采用有线监测的方式难以实现室内环境监测, 基于射频技术的无线监测方式是有效的方法. 设计一种基于Modbus协议的配电室环境监测系统, 该系统由无线数据收发模块, 无线传感器测量模块, 集中器模块构成. 详细介绍了各模块的工作原理、硬件设计和软件设计. 实际应用表明所设计的配电室环境监测系统实现了配电室内环境的实时无线远程监测, 并具有响应快、精度高以及可靠性强的特点.