電子測(cè)量-第5章-時(shí)頻測(cè)量(新)...ppt

1、第五章 時(shí)頻測(cè)量,本章要點(diǎn)：,時(shí)間的原始基準(zhǔn),電子計(jì)數(shù)器測(cè)頻方法及誤差分析,電子計(jì)數(shù)器測(cè)周方法及誤差分析,時(shí)間間隔的測(cè)量,調(diào)制域分析,5.1 頻率與時(shí)間的原始基準(zhǔn),5.1.1 時(shí)頻關(guān)系,“周期”是指同一事件重復(fù)出現(xiàn)的時(shí)間， 如T。,“頻率”是單位時(shí)間（1秒）內(nèi)周期性事 件重復(fù)的次數(shù)，單位是赫茲Hz。,電子表走時(shí)是否準(zhǔn)確取決于 石英晶體作振蕩器.設(shè)石英晶 體振蕩器日頻率穩(wěn)定度為10-6,則日誤差：,5.1.2 時(shí)頻基準(zhǔn),時(shí)間的單位是秒。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，“秒”的定義曾作過三 次重大的修改：,1.世界時(shí)秒（UT）,由天文觀測(cè)得到的，以地球自轉(zhuǎn)周期為標(biāo)準(zhǔn)而測(cè)定的時(shí)間稱為 世界時(shí)（UT）。定義地球自

2、轉(zhuǎn)周期的 186400作為世界時(shí)的 1s，零類世界時(shí)（UT0），其準(zhǔn)確度在10-6量級(jí)。,校正后的世界時(shí)稱為第二類世界時(shí)（UT2）,其準(zhǔn)確度在310-8 量級(jí)。,歷書時(shí)秒(ET)是以地球繞太陽公轉(zhuǎn)定義的時(shí)間， 作為時(shí)間單位提高到十億分之一秒，即110-9量級(jí)。 世界時(shí)秒是與年、月、日、時(shí)、分、秒相關(guān)聯(lián)的，屬年歷計(jì)時(shí)。,從宏觀世界轉(zhuǎn)向微觀世界，利用原子能級(jí)躍遷頻率作為計(jì)時(shí)標(biāo) 準(zhǔn)。1967年10月第13屆國際計(jì)量大會(huì)正式通過了秒的定義： “秒”是Cs133原子基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)結(jié)構(gòu)能級(jí)F=4，mF=0 和F=3，mF=0之間躍遷頻率相應(yīng)的射線束持續(xù)9192631770 個(gè)周期的時(shí)間”,2.原子時(shí)秒（

3、AT）,為原子時(shí)秒(記作AT)。并自1972年1月1日零時(shí)起，時(shí)間單位秒 由天文秒改為原子秒。這樣，時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)改為由頻率標(biāo)準(zhǔn)來定義，,其準(zhǔn)確度可達(dá)510-14，是所有其它物理量標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及的。,3.協(xié)調(diào)世界時(shí)秒（UTC）,世界時(shí)和原子時(shí)之間互有聯(lián)系，可以精確運(yùn)算，但不能彼此取 代，各有各的用處。,原子時(shí)只能提供準(zhǔn)確的時(shí)間間隔，而世界時(shí)考慮了時(shí)刻（年 月日時(shí)分秒）和時(shí)間間隔。,協(xié)調(diào)世界時(shí)秒（UTC）是原子時(shí)和世界時(shí)折衷的產(chǎn)物，即用閏 秒的方法來對(duì)天文時(shí)進(jìn)行修正。這樣，國際上則可采用協(xié)調(diào)世 界時(shí)來發(fā)送時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)，既擺脫了天文定義，又使準(zhǔn)確度可提高 45個(gè)數(shù)量級(jí)。現(xiàn)在各國標(biāo)準(zhǔn)時(shí)發(fā)播臺(tái)所發(fā)送的就是世界協(xié)

4、調(diào)時(shí)UTC，其準(zhǔn)確度優(yōu)于210-11。我國的中國計(jì)量科學(xué)院、 陜西天文臺(tái)、上海天文臺(tái)都建立了地方原子時(shí)，參加了國際原 子時(shí)（TAI）200多臺(tái)原子鐘聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行加權(quán)平均修正，作為我國 時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)由中央人民廣播電臺(tái)發(fā)布。,7年來首次閏秒2005年底實(shí)施 2005年7月4日，國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)組織（IERS）發(fā)布C公報(bào)，協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）將在2005年底實(shí)施一個(gè)正閏秒，即增加1秒。屆時(shí)，所有的時(shí)鐘將撥慢1秒。具體實(shí)施步驟如下： UTC協(xié)調(diào)世界時(shí)： 23時(shí)59分59秒（2005年12月31日） 23時(shí)59分60秒（2005年12月31日） 00時(shí)00分00秒（2006年1月1日） 相應(yīng)地，北京時(shí)間： 7時(shí)

5、59分59秒（2006年1月1日） 7時(shí)59分60秒（2006年1月1日） 8時(shí)00分00秒（2006年1月1日） 世界時(shí)是基于地球自轉(zhuǎn)的一種時(shí)間計(jì)量系統(tǒng)，原子時(shí)是基于原子物理技術(shù)的一種更加均勻的時(shí)間系統(tǒng)。由于兩種時(shí)間尺度速率上的差異，一般來說12年會(huì)差1秒。我們?nèi)粘Ｉ钏玫臅r(shí)間是協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC），它是一種折衷的時(shí)間尺度，用原子時(shí)的速率，而在時(shí)刻上逼近世界時(shí)，所用方法就是“閏秒”，也就是協(xié)調(diào)世界時(shí)和世界時(shí)之差即將超過0.9秒時(shí)，就對(duì)協(xié)調(diào)世界時(shí)作一整秒的調(diào)整。,由于地球自轉(zhuǎn)變慢，而引起到2005年底協(xié)調(diào)世界時(shí)和世界時(shí)之差即將越限，因此，國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)組織宣布此次閏秒。 上一次閏秒發(fā)生在7

6、年之前的1999年1月1日。國家授時(shí)中心在時(shí)間頻率公報(bào)中提前數(shù)月向全國時(shí)間用戶通知了這一消息。我們?nèi)粘Ｋ玫谋本r(shí)間既不是原子時(shí)（TAI），也不是世界時(shí)(UT1)，而是協(xié)調(diào)世界時(shí)(UTC)。相對(duì)于以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)的世界時(shí)來說，原子時(shí)是均勻的計(jì)量系統(tǒng)，這對(duì)于測(cè)量時(shí)間間隔非常重要，但世界時(shí)時(shí)刻反映了地球在空間的位置，這也是需要的。為兼顧這兩種需要，引入了協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）系統(tǒng)。UTC在本質(zhì)上還是一種原子時(shí)，因?yàn)樗拿腴L(zhǎng)規(guī)定要和原子時(shí)秒長(zhǎng)相等，只是在時(shí)刻上，通過人工干預(yù)，盡量靠近世界時(shí)。 協(xié)調(diào)世界時(shí)（UTC）盡量靠近世界時(shí)(UT1)的意思是：必要時(shí)對(duì)協(xié)調(diào)世界時(shí)作一整秒的調(diào)整（增加1秒或去掉1秒），

7、使UTC和UT1的時(shí)刻之差保持在0.9秒以內(nèi)。這一技術(shù)措施就稱為閏秒（或跳秒），增加1秒稱為正閏秒（或正跳秒）；去掉1秒稱為負(fù)閏秒（或負(fù)跳秒）。是否閏秒，由國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)組織（英文縮寫為IERS）決定。閏秒的首選日期是每年的12月31日和6月30日，或者是3月31日和9月30日。如果是正閏秒，則在閏秒當(dāng)天的23時(shí)59分59秒后插入1秒，插入后的時(shí)序是：58秒，59秒，60秒，0秒，這表示地球自轉(zhuǎn)慢了，這一天不是86400秒，而是86401秒；如果是負(fù)閏秒，則把閏秒當(dāng)天23時(shí)59分中的第59秒去掉，去掉后的時(shí)序是：57秒，58秒，0秒，這一天是86399秒。最近的一次跳秒日是1999年1月1日

8、。國家授時(shí)中心（陜西天文臺(tái)）在1998年11月的時(shí)間頻率公報(bào)中通知了這一消息，使BPM、BPL時(shí)號(hào)用戶周知。國際地球自轉(zhuǎn)服務(wù)組織（IERS）如通知跳秒，該通知至少要提前8周發(fā)出。,Jobs 關(guān)于時(shí)間的哲學(xué),Your time is limited, so dont waste it living someone elses life. Dont be trapped by dogma - which is living with the results of other peoples thinking. Dont let the noise of others opinions drown

9、out your own inner voice. And most important, have the courage to follow your heart and intuition. They somehow already know what you truly want to become. Everything else is secondary. 你的時(shí)間是有限的，不要浪費(fèi)在重復(fù)別人的生活上。不要被教條束縛，那意味著會(huì)和別人思考的結(jié)果一塊兒生活。不要被其他人的喧囂觀點(diǎn)掩蓋自己內(nèi)心真正的聲音。你的直覺和內(nèi)心知道你想要變成什么樣子。所有其他東西都是次要的。,5.1.3 頻率測(cè)

10、量方法,5.2 電子計(jì)數(shù)法測(cè)量頻率,5.2.1. 電子計(jì)數(shù)法測(cè)頻原理,1.基本原理,根據(jù)頻率的定義，若某一信號(hào)在T秒時(shí)間內(nèi)重復(fù)變化了N次，則 該信號(hào)的頻率為：,（5-1）,門電路復(fù)習(xí)：,同理“或”門、與非、或非門等也有類似功能。,由圖可見：,因此,實(shí)現(xiàn)了測(cè)頻原理：“定時(shí)計(jì)數(shù)”,實(shí)質(zhì)：比較法,重點(diǎn)掌握,2組成框圖,下圖是計(jì)數(shù)式頻率計(jì)測(cè)頻的框圖。它主要由下列四部分組成。,1)輸入單元,由放大整形電路和主門電路組成。,被測(cè)輸入周期信號(hào)（頻率為fx， 周期為Tx）經(jīng)放大、整形、微分 得周期Tx的窄脈沖，送主門的一 個(gè)輸入端。,2)時(shí)基（T）電路,兩個(gè)特點(diǎn)：,(1)標(biāo)準(zhǔn)性 閘門時(shí)間準(zhǔn)確度應(yīng)比被測(cè)頻率高一

11、數(shù)量級(jí)以上，故 通常晶振頻率穩(wěn)定度要求達(dá)10-610-10。（恒溫糟）,(2)多值性 閘門時(shí)間T不一定為1秒，應(yīng)讓用戶根據(jù)測(cè)頻精度和 速度的不同要求自由選擇。例如（教材p191,圖4-3）,1kHz 100Hz 10Hz 1Hz 0.1Hz 1ms 10 ms 0.1s、 1s、 10s 等。,門控（雙穩(wěn)）電路：,3)計(jì)數(shù)顯示電路,這部分電路的作用，簡(jiǎn)單地說，就是 計(jì)數(shù)被測(cè)周期信號(hào)重復(fù)的次數(shù)，顯示 被測(cè)信號(hào)的頻率。它一般由計(jì)數(shù)電路、 邏輯控制電路、譯碼器和顯示器組成。,4)控制電路,控制電路的作用是產(chǎn)生各種控制信號(hào)， 去控制各電路單元的工作，使整機(jī)按 一定的工作程序完成自動(dòng)測(cè)量的任務(wù)。 在控制

12、電路的統(tǒng)一指揮下，電子計(jì)數(shù) 器的工作按照“復(fù)零一測(cè)量顯示”的 程序自動(dòng)地進(jìn)行，其工作流程如圖4.6 所示。,請(qǐng)注意：測(cè)頻模式顯示結(jié)果的有效數(shù)字末位的意義，它表示了頻率測(cè)量的分辨力。 例如：閘門時(shí)間Ts=1s，若計(jì)數(shù)值N=10000，則顯示的fx為“10000”Hz，或“10.000”kHz。如閘門時(shí)間Ts=0.1s，則計(jì)數(shù)值N=1000，則顯示的fx為“10.00”kHz。,5.2.2. 測(cè)頻模式誤差分析,由第二章誤差傳遞公式（2-28，教材p46）,可對(duì)式,求得,計(jì)數(shù)誤差,時(shí)基誤差,公式推導(dǎo)過程：,1.量化誤差計(jì)數(shù)誤差、1誤差,在測(cè)頻時(shí)，主門的開啟時(shí)刻與計(jì)數(shù)脈沖之間的時(shí)間關(guān)系是不相 關(guān)的，即

13、是說它們?cè)跁r(shí)間軸上的相對(duì)位置是隨機(jī)的。這樣，既 便在相同的主門開啟時(shí)間T，計(jì)數(shù)器所計(jì)得的數(shù)卻不一定相同。 可能多1個(gè)或少1個(gè)的1誤差，這是頻率量化時(shí)帶來的誤差故 稱量化誤差，又稱脈沖計(jì)數(shù)誤差或1誤差。,黑門進(jìn)8個(gè)脈沖,紅門進(jìn)7個(gè)脈沖,教材p194,2.閘門時(shí)間誤差（時(shí)基誤差、標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間誤差）,閘門時(shí)間不準(zhǔn)，造成主門啟閉時(shí)間或長(zhǎng)或短，顯然要產(chǎn)生測(cè) 頻誤差。閘門信號(hào)T是由晶振信號(hào)分頻而得。設(shè)晶振頻率為fc （周期為Tc），則有,=110-7110-10,為了使標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差不對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響，振蕩器的輸出頻率穩(wěn)定度應(yīng)比1誤差引起的測(cè)頻誤差低一個(gè)數(shù)量級(jí),5.2.3. 結(jié)論,1.計(jì)數(shù)器直接測(cè)頻的誤差 主

14、要有兩項(xiàng),即1誤差和標(biāo)準(zhǔn)頻率誤 差一般總誤差可采用分項(xiàng) 誤差絕對(duì)值合成，即,（4-5）,2.測(cè)量低頻時(shí)，由于1誤 差產(chǎn)生的測(cè)頻誤差大得驚人,例如，fx= 10Hz，T=1s，則由1誤差引起的測(cè)頻誤差可達(dá)10， 所以，測(cè)量低頻時(shí)不宜采用直接測(cè)頻方法。,5.3 電子計(jì)數(shù)法測(cè)周,5.3.1.電子計(jì)數(shù)法測(cè)量周期的必要性 如前所述，當(dāng)被測(cè)頻率fx較低時(shí)，利用計(jì)數(shù)器直接測(cè)頻的1誤差所引起的測(cè)頻誤差將會(huì)達(dá)到不可允許的程度。所以可以先測(cè)周期Tx，然后計(jì)算fx=1/Tx。 測(cè)量原理是以Tx（被測(cè)信號(hào)）作為門控信號(hào)對(duì)時(shí)標(biāo)信號(hào)（晶振分頻）進(jìn)行計(jì)數(shù)，基本原理與測(cè)頻模式正好相反，本質(zhì)也是比較法。 因?yàn)閒x越低，Tx越大

15、，計(jì)數(shù)器計(jì)得的數(shù)N越大， 1誤差對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響自然減小。,5.3 電子計(jì)數(shù)法測(cè)周,5.3.2.電子計(jì)數(shù)法測(cè)量周期的原理 （參見p158圖5-3),由右圖可得,5.3.3. 電子計(jì)數(shù)器測(cè)量周期的誤差分析,1.量化誤差和基準(zhǔn)頻率誤差,與分析電子計(jì)數(shù)器測(cè)頻時(shí)的誤差類似，這里,，根據(jù),誤差傳遞公式可得,根據(jù)圖5-3所示的測(cè)周原理，可得,，而N=1,多周期測(cè)量,2.觸發(fā)轉(zhuǎn)換誤差,測(cè)周時(shí)，還有一項(xiàng)觸發(fā)轉(zhuǎn)換誤差必須考慮。下圖給出了一 個(gè)簡(jiǎn)單的情況，即干擾為一尖峰脈沖Un，UB為施密特電路觸 發(fā)電平?？梢姡┟芴仉娐穼⑻崆霸?觸發(fā)，于是形成的方,波周期為,，即產(chǎn)生,的誤差，稱“轉(zhuǎn)換誤差”(或觸發(fā)誤差)。,從

16、圖可得,式中Un干擾或噪聲幅度。,設(shè)被測(cè)信號(hào)為正弦波,將上式代入，實(shí)際上,，得,式中 Um信號(hào)振幅。,同樣，在正弦信號(hào)下一個(gè)上升沿上(圖中A2點(diǎn)附近)也可能存在 于擾，即也可能產(chǎn)生,觸發(fā)誤差,由于干擾或噪聲都是隨機(jī)的，所以,和,都屬于隨機(jī)誤差，,我們可按,來合成，于是可得,（5-5b）,多周期測(cè)量,進(jìn)一步分析可知，多周期測(cè)量可以減小轉(zhuǎn)換誤差和 1誤差。 我們可以利用下圖,來說明，圖中取周期倍增系數(shù)10為例，即測(cè)10個(gè)周期。從圖 可見，兩相鄰周期由于轉(zhuǎn)換誤差所產(chǎn)生的,比如，第一個(gè)周期T1x終了，這樣10個(gè)周期引起的總誤差與 測(cè)個(gè)周期產(chǎn)生的誤差一樣，經(jīng)除10，得一個(gè)周期的誤差為,是互相抵消的，,，

17、可見減小了10倍。,此外，由于周期倍增后計(jì)數(shù)器計(jì)得的數(shù)也增加到10n倍，這樣， 由1誤差所引起的測(cè)量誤差也可減小,倍。圖4-7中的10Tx,和100Tx兩曲線說明這個(gè)結(jié)果。,結(jié)論,1)用計(jì)數(shù)器直接測(cè)周的誤差主要有三項(xiàng)，即量化誤差、轉(zhuǎn)換誤 差以及標(biāo)準(zhǔn)頻率誤差。其合成誤差可按下式計(jì)算（將上式中 k換成,）：,（5-6b）,2)采用多周期測(cè)量可提高測(cè)量準(zhǔn)確度；,3)提高標(biāo)準(zhǔn)頻率，可以提高測(cè)周分辨力；,4)測(cè)量過程中盡可能提高信噪比VmVn。,5.3.4 中界頻率（補(bǔ)充內(nèi)容）,研究量化誤差（1誤差）對(duì)測(cè)頻和測(cè)周的影響。,測(cè)頻、測(cè)周量化誤差相等的頻率稱為中界頻率。,將（4-5）和（4-7）式中,量化誤差

18、表達(dá)式聯(lián)立可得,式中，,為中界頻率，,為標(biāo)準(zhǔn)頻率，T為閘門時(shí)間。,圖4.14中給出了不同閘門時(shí)間：0.1s、1s、10s和不同標(biāo)準(zhǔn)頻 率：10MHz、100MHz、1000MHz三種情況的交叉曲線。現(xiàn)以 T=1s，,=100MHz為例，可查知,=10kHz。,因此，當(dāng),宜測(cè)頻；,當(dāng),，宜測(cè)周。,5.4 時(shí)間間隔的測(cè)量（通用計(jì)數(shù)器的其他功能）,1.基本原理,觸發(fā)電平、觸發(fā)極性可調(diào),2.相位測(cè)量,相位差的測(cè)量，見圖4.16。,則,對(duì)應(yīng)的相位可以計(jì)得,測(cè)相位要求兩信號(hào)：同頻 同幅,3.脈沖時(shí)間參數(shù)測(cè)量,5.5 電子計(jì)數(shù)器性能的改進(jìn),電子計(jì)數(shù)器性能改進(jìn)的主要內(nèi)容是如何減小測(cè)量誤差，尤其是 量化誤差；如

19、何提高測(cè)時(shí)間的分辨力；如何提高測(cè)頻的頻率范 圍，以至可測(cè)量更高波段的頻率。,1.采用觸發(fā)窗可以避免較小噪聲波動(dòng)的誤觸發(fā),一、采用觸發(fā)窗,2.觸發(fā)窗的選擇應(yīng)避開噪聲和毛刺,二、 減小計(jì)數(shù)誤差的電路改進(jìn)措施,在直接計(jì)數(shù)器中，為了提高測(cè)時(shí)分辨力和精度，就必須提高基 準(zhǔn)時(shí)鐘頻率，但是，鐘頻的提高意味著計(jì)數(shù)速度的提高，即使 采用1GHz鐘頻，測(cè)時(shí)分辨力也只能達(dá)到1ns。因此，必須用 其它方法來提高測(cè)時(shí)分辨力。,1 內(nèi)插法擴(kuò)展法,用內(nèi)插法測(cè)時(shí)間的原理，如圖5-15所示。為了測(cè)量時(shí)間間隔,計(jì)數(shù)器實(shí)際測(cè)量的是,和,等三個(gè)參數(shù)，其中,起始脈沖后的第一個(gè)鐘脈沖與終止脈沖后的第一個(gè),鐘脈沖之間的時(shí)間間隔；,起始脈沖

20、與第一個(gè)鐘脈沖之間的時(shí)間間隔；,一終止脈沖與緊接著到來的鐘脈沖之間的時(shí)間間隔。,由圖4.23可知，被測(cè)時(shí)間間隔,為,例如，擴(kuò)展器控制的開門時(shí)間為 的1000倍(k取999)，即：999 1000 在T1時(shí)間內(nèi)對(duì)時(shí)標(biāo) 計(jì)數(shù)得N1，則 類似地： 999 1000 在T2時(shí)間內(nèi)對(duì)時(shí)標(biāo) 計(jì)數(shù)得N2，則 于是： 內(nèi)插后測(cè)量分辨力提高了1000倍。,的測(cè)量與普通計(jì)數(shù)器相同，即累計(jì)該時(shí)間間隔內(nèi)出現(xiàn) 的鐘脈沖數(shù)。兩個(gè)“零頭”時(shí)間,和,采用內(nèi)插法來測(cè)量，,即先用兩個(gè)內(nèi)插器將,和,分別擴(kuò)展1000倍，然后再在,擴(kuò)展后的時(shí)間間隔內(nèi)，對(duì)同一鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，故被測(cè)時(shí)間 間隔,為 （按權(quán)相加）,（5-13）,模擬內(nèi)插：T

21、-T：時(shí)間放大器,2.游標(biāo)法計(jì)數(shù)器數(shù)字內(nèi)插技術(shù),物理思想： 機(jī)械游標(biāo)卡尺,數(shù)顯游標(biāo)卡尺,游標(biāo)法目的是減小計(jì)數(shù)誤差。,在閘門開啟后立即開啟游標(biāo)計(jì)數(shù)脈沖，其周期略大于主計(jì)數(shù)脈沖周期。兩個(gè)脈沖之間間隔逐漸縮小，直至重合。,三、倒數(shù)計(jì)數(shù)器(p178直接顯示低頻頻率的電路),5.6 調(diào)制域分析,5.6.1 調(diào)制域測(cè)量 1）調(diào)制域測(cè)量 2）調(diào)制域測(cè)量的意義 5.6.2 時(shí)頻測(cè)量原理 1）瞬時(shí)頻率測(cè)量原理 2）無間隔計(jì)數(shù)器的實(shí)現(xiàn) 3）調(diào)制域分析的應(yīng)用 4）發(fā)展動(dòng)態(tài),5.6.1 調(diào)制域測(cè)量,1）調(diào)制域測(cè)量 時(shí)域與頻域分析的局限性 一個(gè)實(shí)際的信號(hào)可以從時(shí)域和頻域進(jìn)行描述和分析，時(shí)域分析可以了解信號(hào)波形（幅值）隨

22、時(shí)間的直觀變化；頻域分析則可以了解信號(hào)中所含頻譜分量，但是，卻不能把握各頻譜分量在何時(shí)出現(xiàn)。 調(diào)制域概念 在通信等領(lǐng)域中，各種復(fù)雜的調(diào)制信號(hào)越來越多地被人們使用，因而，常常需要了解信號(hào)頻率隨時(shí)間的變化，以便對(duì)調(diào)制信號(hào)等進(jìn)行有效分析即調(diào)制域分析。 調(diào)制域即指由頻率軸(F)和時(shí)間軸(T)共同構(gòu)成的平面域。,“調(diào)制域”是八十年代末提出的新概念。,調(diào)制域?yàn)槿藗冇^測(cè)信號(hào)提供了一個(gè)新的窗口,一些在時(shí)域和頻 域無法觀察到的現(xiàn)象。,5.6.1 調(diào)制域測(cè)量,2）調(diào)制域測(cè)量的意義 調(diào)制域描繪出了頻率、時(shí)間間隔或相位等隨時(shí)間的變化曲線。 方便地表達(dá)出頻域和時(shí)域中難以描述的信號(hào)參數(shù)和信號(hào)特性。為人們對(duì)復(fù)雜信號(hào)的測(cè)試和

23、分析提供了方便直觀的方法，解決了一些難以用傳統(tǒng)方法或不可能用傳統(tǒng)方法解決的難題。,5.6.2 時(shí)頻測(cè)量原理,1）調(diào)制域分析儀工作原理（瞬時(shí)測(cè)頻）,注意：實(shí)際采樣點(diǎn)只是近似于預(yù)置值,2）無間隙計(jì)數(shù)器（零死區(qū)時(shí)間）的實(shí)現(xiàn),調(diào)制域分析主要是研究頻率隨時(shí)間變化情況,因此其關(guān)鍵的技 術(shù)是要實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)連續(xù)地測(cè)量頻率。而通用電子計(jì)數(shù)器：,5.6.2 時(shí)頻測(cè)量原理,2）無間隙計(jì)數(shù)器（零死區(qū)時(shí)間）的實(shí)現(xiàn) 無間隙計(jì)數(shù)器 通用計(jì)數(shù)器的頻率測(cè)量，其前后兩次閘門之間必然存在一段間隙時(shí)間（顯示、存儲(chǔ)、下一次測(cè)量準(zhǔn)備），使有用信息被丟失，導(dǎo)致時(shí)間軸上的不連續(xù)性。為此，就要使用無間隙計(jì)數(shù)器方案。 實(shí)現(xiàn)原理 使用兩組計(jì)數(shù)器交替工作，每一組都包括時(shí)間計(jì)數(shù)器（對(duì)時(shí)標(biāo)T0）和事件計(jì)數(shù)器。當(dāng)一組計(jì)數(shù)器工作時(shí)，另一組計(jì)數(shù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的顯示等工作。 如此往復(fù)交替，完成時(shí)間軸上無間隙的測(cè)量。,5.6.2 時(shí)頻測(cè)量原理,零死區(qū)計(jì)數(shù)器工作原理波形