提高原子频标查询信号信噪比的方波矢量锁定放大方法

摘要

本发明公开了一种提高原子频标查询信号信噪比的方波矢量锁定放大方法。使用本发明能够降低调频闪烁噪声、并减小等效噪声带宽，提高铯原子频标查询信号信噪比，从而提高铯原子频标稳定度。本发明利用锁定放大器中的低通滤波环节将查询信号从背景噪声中提取出来，提高查询信号的信噪比，通过正交矢量锁定放大器的幅值计算，可以精确地获得多点调频时的幅度误差，提高计算精度，有利于提高铯原子钟输出频率的准确性。同时，采用前置放大电路一方面将查询信号的电流信号转化成电压信号利于锁定放大器计算，另一方面也可以避免现有技术中前置放大器硬件装置复杂、使用不便的缺陷。

主权项

一种提高原子频标查询信号信噪比的方波矢量锁定放大方法，其特征在于，将铯束管的查询信号输出至前置放大电路，前置放大电路将查询信号的电流信号转化为电压信号，并将电压信号进行放大，将放大后的电压信号进行数字采样、去除直流分量处理后，作为被测信号x(t)输出至正交矢量锁定放大器，再利用参考信号r(t)正交矢量锁定放大器计算出被测信号x(t)的幅值，获得幅值误差信号E，然后将幅值误差信号E输出至压控晶振，用于调节压控晶振的频率；其中，正交矢量锁定放大器的参考信号r(t)与铯束管的调制信号的频率和持续周期数相同，参考信号r(t)的幅值为1，相位为0，正交矢量锁定放大器中的低通滤波器为积分器，则低通滤波器LPF1的输出为低通滤波器LPF2的输出为其中，积分时间T为调制信号在2个频点间切换时的持续时间，根据低通滤波器LPF1与LPF2的输出，即可获得幅值误差信号E。