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2014年 第34卷 第1期    刊出日期：2014-02-15

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论文

宽带梳状谱发生器校准技术研究

姜河；龚鹏伟；谌贝；谢文；马红梅；杨春涛

2014, 34(1):  1-6.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2014.01.01

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本文介绍了利用取样示波器86100C校准带宽为50GHz的梳状谱发生器U9391F的方法。该方法用70GHz取样头测量梳状谱发生器输出端时域信号，对测量到的信号进行分析，修正取样示波器测量引入的时基误差和梳状谱发生器与取样头之间的阻抗失配，修正后得到梳状谱发生器的幅度谱和相位谱，实现了梳状谱发生器的校准，并给出幅度谱与相位谱校准结果的不确定度，分别为0.5dB和0.9°。

激励功率对高功率微波相位测量通道相位特性影响实验研究

王益；张翠翠；王建忠

2014, 34(1):  7-10.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2014.01.02

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本文主要研究了高功率微波相位测量中被测信号功率对相位测量的影响。提出了一种大功率微波器件相位延迟特性测量方法，实现了从mW至kW级不同脉冲激励功率状态下相位延迟特性的准确测量。测量系统主要由大功率微波脉冲源、定向耦合器组、衰减器以及微波脉冲鉴相器等器件及设备组成。对广泛应用于高功率微波相位测量系统中的衰减器相位特性进行了测量。测量结果表明，在1kW功率范围内，该典型器件的相位延迟变化量在±2°以内，可认为其相位延迟特性不随激励功率的变化而变化。

基于DDS的通用扫频源设计

崔永顺；王暖让；年丰

2014, 34(1):  11-13.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2014.01.03

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扫频信号源在发射与测试设备中扮演着不可缺少的角色，设计一种灵活并通用的扫频信号发生器具有非常重要的意义。分析了DDS的结构，利用两个DDS核实现了扫频信号源的设计。所设计的扫频信号源可以实现扫频速率、扫频宽度以及扫频中心频率可调，同时可选择正弦、三角与梯形三种扫频方式，可以适应多种扫频信号的需求。

基于脉冲调制的卫星射频测试系统变频链路群延时参数校准

邓倩岚；辛康；任雅芬

2014, 34(1):  14-18.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2014.01.04

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群延时参数是变频链路的关键指标之一，本文主要研究卫星射频测试系统变频链路群延时参数校准方法。卫星射频测试系统是卫星地面测试设备的重要组成部分，其变频链路的群延时特性对卫星测距功能测试及信号的传输质量具有重要意义；从群延时定义出发，讨论了群延时的测试原理和方法，提出并实现基于软件无线电技术的调制法测量群延时，该方法特别适用于内本振无法接入的变频系统群时延的精确测量；详细说明调制法的基本原理并研建校准装置。实验表明调制法测量群延时具有较高的精度。

谐振式液体密度传感器的频率解算方法研究

史继颖；郑德智

2014, 34(1):  19-24.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2014.01.05

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为实现高精度测量谐振式液体密度传感器的输出信号频率，在现有的FFT频率解算理论基础上，引入更符合实际情况的加窗插值FFT频率解算方法，并分析频率变化以及噪声对解算结果的影响。通过Matlab仿真实验对该方法中常用的窗函数进行对比分析，最终选择加入Rife_Vincent窗的插值FFT算法作为输出信号频率的解算方法，并在所设计的硬件系统上进行了实验验证，结果表明，采用加Rife_Vincent窗的插值FFT算法解算传感器输出信号的频率，其解算误差小于0.1Hz，解算精度高且易于实现。

CPT铯原子钟微波信号源设计与分析

廉吉庆；陈大勇；翟浩

2014, 34(1):  25-28.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2014.01.06

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CPT原子钟由于其体积小、功耗低等优点广泛应用于通信、导航及数据传输等领域。本文采用数字锁相倍频的方法，根据CPT铯原子钟对微波信号的需求设计了一种中心频率为4 596MHz的信号源，并对其输出信号的相位噪声进行了分析。经测试，信号源电路尺寸为30mm×50mm，功耗小于200mW，输出微波功率范围为（-20~-5）dBm，输出信号噪声与理论分析相符，杂散抑制满足设计要求，调制信号频率为500Hz，可用于CPT铯原子钟。

专用捷变频信号源校准系统研制

朱军；王武华

2014, 34(1):  29-32.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2014.01.07

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捷变频末制导雷达可有效提高武器系统的抗干扰能力，但是作为其专用测试设备的捷变频信号源的计量检定问题却难以得到有效解决。通过分析现有的测试技术，使用通用仪器设备构建测试平台，可实现专用捷变频信号源的自动计量校准。系统采用两路差频形成中频频差的检测方法进行瞬时频率测量，采用单脉冲引频激励测试技术，利用通用测试仪器实现捷变频参数的校准，将捷变频计量技术推向工程应用阶段，可避免通过研制生产专用的计量设备造成其本身难以计量的问题。

远地时钟比对数据消噪方法研究

李变；陈永奇

2014, 34(1):  33-36.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2014.01.08

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远地时钟比对是利用不同实验室的原子钟建立综合原子时尺度的必要条件，因而实现远地时钟比对的高精度时间传递技术的噪声水平，成为影响原子时性能的主要因素之一。本文主要研究了基于EMD的低通滤波方法，及其在远地时钟比对数据消噪中的应用，并将该方法与Vondrak平滑方法进行比较。结果表明：基于EMD的低通滤波结果明显优于Vondrak平滑结果。

一种芯片原子钟专用锁相倍频器研究与设计实现

刘类骥；赵海清；曹远洪

2014, 34(1):  37-41.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2014.01.09

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分析了倍频器对芯片原子钟稳定度指标的影响，并以此提出了对倍频器的设计要求。介绍了国内外几种典型的原子钟倍频器，提出了一种基于Σ-??调制的芯片原子钟专用锁相倍频器方案，并采用分离器件对该方案进行了验证，实现了与传统铷钟物理系统的闭环锁定，铷原子频标稳定度指标达4.7E-12/s，能满足原子钟的研制需求。基于该方案开展了倍频器芯片的设计和流片，实现了3.4GHz的芯片原子钟专用芯片，与物理系统进行联调锁定后稳定度指标达5.5E-11/s，表明该芯片可满足芯片原子钟的设计要求。

北斗系统时BDT解析

孙辉；王辽杰；陈洪卿

2014, 34(1):  42-46.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2014.01.10

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通过解析术语—北斗系统时BDT，讨论与北斗授时应用相关的时间尺度、系统时间、定时误差等问题，有利于北斗PNT组合应用与标准化。

一种基于时间梳技术的高频正弦信号相位差测量方法

郑胜峰；王本轶；张佐理；狄金海

2014, 34(1):  46-49.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2014.01.11

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本文研究了一种基于时间梳原理的高频正弦信号相位差测量方法，给出了时间梳原理的数学模型，并详细分析了其特点，并将此原理首次应用于高频信号的数据采集中，可以用低频和被测信号构建一种高频等效采样技术，可以在不满足乃奎斯特采样定理下，对被测两路正弦信号进行同步采样，避免了高频信号采样的高采样率，结合多重互相关技术，实现了对高频正弦信号的相位差的高精度测量，实验结果表明本文算法对高频信号对高频正弦信号的相位差测量具有很高的测量精度，尤其在低信噪比下也有较高的测量精度，具有较高的工程实用价值。

基于序列红外图像的弹道导弹中段目标检测跟踪方法

方国强；滕克难

2014, 34(1):  50-56.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2014.01.12

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针对弹道导弹中段目标检测跟踪问题，将卡尔曼滤波应用基于红外图像的弹道中段目标检测数据滤波和预测，建立了中段目标的状态方程和量测方程。针对卡尔曼滤波中系统噪声和量测噪声的自协方差阵难于确定的问题，研究了卡尔曼滤波参数选择设置方法，利用实际检测结果对不同噪声参数条件进行了试验，得到了应用于弹道导弹中段目标检测跟踪的滤波器参数设置规律，为弹道导弹中段目标检测跟踪技术提供了参考。

周期极化磷酸氧钛钾晶体倍频特性实验研究

史学舜；杨乐臣；陈坤峰；赵坤；刘玉龙；刘长明

2014, 34(1):  57-60.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2014.01.13

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采用窄线宽皮秒1 036nm的激光单次通过周期极化磷酸氧钛钾(Periodically poled KTiOPO₄:PPKTP)晶体倍频产生518nm绿光信号，通过实验分析了晶体的温度特性和功率特性。研究了不同温度下基频功率对倍频晶体的影响，以及不同基频功率下温度对倍频晶体的影响，分析了基频功率对晶体最佳匹配温度的影响。

航天发动机多余物自动检测系统

戚乐；赵国强；陈金豹；翟国富；梁安生；邓智

2014, 34(1):  61-66.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2014.01.14

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针对现有多余物检测装置检测效率低、精度低等问题，研制了一种航天发动机多余物自动检测系统，系统包括电机驱动转台的机械装置、驱动控制电路和信号调理采集电路。本文采用阈值比较和累积平均能量比较方法，实现多余物的粒径识别和空间定位。

低功耗环境监测系统设计与实现

石伟峰；魏炜

2014, 34(1):  67-70.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2014.01.15

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以单片机MSP430F149为控制核心，辅以温度传感器、光敏传感器、无线收发模块和LCD液晶显示器等，实现了对环境温度和光信息的测量。该系统由一个监测终端和2个探测节点组成，均含有一套无线收发电路实现传输数据功能，监测终端实时显示当前能够通信的探测节点编号及探测到的环境温度和光照信息。经实验测试，该系统功耗小，使用方便。

基于容栅技术数显力矩扳手无线通信系统的设计

吴怀明；尚凯伦；薛领；贺小军

2014, 34(1):  71-74.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2014.01.16

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随着无线通信技术的飞速发展，许多电气电子系统中的数据传输方式逐步使用无线通信方式替代原来的有线数据通信方式。目前我公司使用的基于容栅技术的数显力矩扳手广泛应用于航空航天、兵器、船舶、铁路等领域，对数据测量、数据存储都有严格的要求，而传统的有线数据传输方式，将对测量环境带来了极大的限制，而且传输距离短、接线方式复杂，由于计算机传输接口有限，将给大量的数据传输带来不便。本文则使用一种低功耗芯片设计了一款无线通信模块，将目前数显力矩扳手的通信方式通过有线数据传输改为无线通信技术传输。这将给客户应用带来了极大的便利，适应了不同的环境，挺高了产品的性能和市场竞争力，可以达到多组设备数据同时显示到计算机上，该产品已经过测试验证可以达到预期的效果。

基于DO30多功能校准仪的自动化计量检定系统设计

陈新宁；王武华

2014, 34(1):  75-78.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2014.01.17

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介绍了一种基于DO30-Ⅱ多功能校准仪建立数字多用表自动化计量检定系统的设计原理、系统组成及技术实现。重点介绍了程序控制器的设计思路和系统设计中的部分关键技术。实际应用表明，该系统解决了大多国产数表计量标准检定装置依然依靠手动测试、人工记录数据的问题，应用前景广泛。