唐升，刘娅，李孝辉



基于DSP的小型化高精度频标比对系统研制

唐升1,2,3,4，刘娅1,2，李孝辉1,2

（1. 中国科学院国家授时中心，西安 710600；2. 中国科学院时间频率基准重点实验室，西安 710600；3. 西北大学 信息科学与技术学院，西安 710127；4. 中国科学院研究生院，北京 100039）

针对传统双混频时差法测频的局限性，提出了一种差拍数字化精密频率测量方法，基于正弦差拍技术、同步采样技术和数字信号处理技术设计实现了一种新型频标比对系统，可实现对5 MHz、10 MHz等频标信号的比对测量。实验结果证明，测量10 MHz频标信号时系统本底噪声约为1×10-12/s。系统拥有测量精度高，体积小以及成本低的特点，在时频测量领域具有良好的推广和应用价值。

频标比对；正弦差拍；数字精密测频；本底噪声；数字信号处理

0 引言

频标比对是指测量两个频率标准的相对频率偏差或相位偏差，然后对测量数据进行处理分析，进而获得频率标准的准确度、稳定度等计量指标。频率标准一般是具有特定频率标称值的标准频率源，常用的频率标准的标称值一般有5 MHz、10 MHz等。为满足航空航天、卫星导航、通信、电力等高科技领域的技术需求，目前原子频标、高稳晶振、频率合成器等频率标准的准确度、稳定度等性能指标都有了很大提高，因此针对频标比对测量方法的研究及设备研制也愈显重要。

现有商品化频标比对仪器常采用的测量方法有频差倍增法、差拍法和双混频时差法等，特别是双混频时差法，具有方法简单、测量分辨率高等诸多优点，故应用最为广泛[1-3]。……