Алгоритм различения и оценки производных функции частоты сигналов высокостабильных задающих генераторов

В. А. Карелин

Труды ИПА РАН, вып. 72, 33–36 (2025)

DOI: 10.32876/ApplAstron.72.33-36

Ключевые слова: цифровая обработка сигналов, дискретизация узкополосного радиосигнала, фазовые флук- туации, стандарт частоты и времени, метод максимального правдоподобия, комплексный радиосигнал

Аннотация

Поддержание стабильности номинальной частоты сигналов задающих генераторов является неотъемлемой задачей средств синхронизации радиотехнических систем любого назначения. В работе рассмотрено развитие метода стабилизации частоты, предложенное ранее автором. Алгоритм основан на свойстве размножения спектра узкополосного сигнала, подвергнутого временной дискретизации. Цель работы — обосновать возможность улучшения параметрической стабильности сигналов квантовых стандартов частоты в период их автономной работы без использования опорного сигнала. Показано, что при синхронном аналого-цифровом преобразовании в двух каналах — основной частоты и канале деленной частоты — случайные флуктуации частоты оказываются коррелированными, но с существенно различной интенсивностью. Эти особенности позволяют разработать алгоритм детектирования производных частоты сигналов автоколебательных систем. Высокая точность достигается использованием метода максимального правдоподобия для оценки разности фаз комплексных сигналов в каналах. Возможность достижения конструктивных результатов от применения этого способа иллюстрируется на примере синтеза саморегулирующегося стандарта частоты и времени. Относительно невысокая вычислительная сложность алгоритма позволяет формировать сигнал обратной связи для коррекции частоты сигнала стандарта в реальном масштабе времени. Существование на рынке микросхем большой степени интеграции, в частности интегральных микросхем радиочастотных модулей (AD9874, 1321ХД1У), позволяет реализовать предложенный способ без существенного увеличения аппаратных затрат.

Цитирование