朱祥维，龚航，黄新明，欧钢



全数字差拍频率测量方法

朱祥维，龚航，黄新明，欧钢

(国防科技大学电子科学与工程学院，湖南长沙，410073)

针对目前卫星导航系统中原子频率标准的高精度频率测量需求，提出一种全数字差拍频率测量方法，对被测标准频率信号直接进行数字采样，以解决模拟差拍频率测量方法受温度影响大的问题。利用最大似然估计实现相位估计，采用相位差分完成频率测量，并引入小波阈值去噪处理进一步提高相位估计精度。研究结果表明：当测量间隔为1 s、估计点数为3 000时的频率测量精度为2.0×10−14/s，经过小波阈值去噪处理后频率测量精度达到10−15/s量级。

频率测量；差拍；相位估计；小波阈值去噪

随着卫星导航系统的发展，其定位精度越来越高，相应频率标准的准确度和稳定性提高得非常快，目前导航系统中所用的原子频率标准的秒级稳定度能达到10−15/s甚至更高，相应地对精密频率测量方法的测量精度提出了较高要求[1−2]。卫星导航系统中使用的原子频率标准属于精密频率标准，精度较高，对测量方法、测量设备及测量环境等条件要比普通频率测量要求高得多。常用的精密频率标准测量方法包括相位比对法、拍频法和双混频器时差测量等[3−4]。其中，相位比对法常常被用于频标准确度和长期指标的比对，后2种方法主要用于短期稳定度的比对。比相法广泛地用于频率准确度和长期稳定度的测量，可以达到很高的比对精度，比对的相对误差为10−16/s量级。……