[发明专利]一种基于时频信息测量的高精度频标比对系统及比对方法

权利要求书

1.一种基于时频信息测量的高精度频标比对系统，其特征在于：包括频率标准模块、被测频率模块、频标脉冲信号模块、被测脉冲信号模块、可调时延模块、相位检测模块、闸门生成模块、时间间隔测量模块、数据处理模块、显示模块和电源模块；频率标准模块、频标脉冲信号模块、可调时延模块、相位检测模块、闸门生成模块、时间间隔测量模块、数据处理模块和显示模块依次连接，频标脉冲信号模块的信号输出端还与时间间隔测量模块的信号输入端连接，被测频率模块的信号输出端与被测脉冲信号模块的信号输入端连接，被测脉冲信号模块的信号输出端与相位检测模块和时间间隔测量模块的信号输入端均连接；

所述的频率标准模块用于产生频率准确度高于±1×10^-12量级的频标信号；

所述的被测频率模块用于产生频率准确度低于±1×10^-12量级的比对频率信号即被测频率信号；

所述的频标脉冲信号模块和被测脉冲信号模块分别用于产生占空比为50%的矩形频标脉冲信号和占空比为50%的矩形被测脉冲信号；

所述的可调时延模块用于产生频标信号的固定时延信号和微调时延信号；

所述的相位检测模块用于产生相位重合点脉冲信号；

所述的闸门生成模块用于产生参考闸门时间间隔和实际闸门开关信号；

所述的时间间隔测量模块用于产生频标信号和被测频率信号的计数值；

所述的数据处理模块用于处理频标信号和被测频率信号的计数值，产生实际闸门时间、被测频率信号的频率和系统的频率稳定度；

所述的显示模块，用于接收数据处理模块的处理结果并进行显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于时频信息测量的高精度频标比对系统，其特征在于：所述的频率标准模块采用10MHz 5071A高性能铯原子频标，频率准确度为±5×10^-13。

3.根据权利要求2所述的一种基于时频信息测量的高精度频标比对系统，其特征在于：所述的被测频率模块采用晶体振荡器或KDS铷原子钟，频率准确度低于±1×10^-12量级。

4.根据权利要求3所述的一种基于时频信息测量的高精度频标比对系统，其特征在于：所述的频标脉冲信号模块和被测脉冲信号模块均采用施密特触器74LS14N芯片。

5.根据权利要求4所述的一种基于时频信息测量的高精度频标比对系统，其特征在于：所述的可调时延模块由第一级时延电路、第二级时延电路和第三级时延电路组成；

所述的第一级时延电路由第一边沿型D触发器74LS175芯片和第一D触发器74LS375芯片组成，第一边沿型D触发器74LS175芯片和第一D触发器74LS375芯片的信号输入端，即第一级时延电路的信号输入端，均连接频标脉冲信号模块的信号输出端，第一D触发器74LS375芯片的信号输出端连接第二级时延电路的信号输入端，第一边沿型D触发器74LS175芯片的信号输出端连接所述的相位检测模块的信号输入端；

所述的第二级时延电路由第二边沿型D触发器74LS175芯片和第二D触发器74LS375芯片组成，第二边沿型D触发器74LS175芯片和第二D触发器74LS375芯片的信号输入端，即第二级时延电路的信号输入端，均连接第一级时延电路中第一D触发器74LS375芯片的信号输出端，第二D触发器74LS375芯片的信号输出端连接第三级时延电路的信号输入端，第二边沿型D触发器74LS175芯片的信号输出端连接所述的相位检测模块的信号输入端；

所述的第三级时延电路由第三边沿型D触发器74LS175芯片、第三D触发器74LS375芯片和第四边沿型D触发器74LS175芯片组成，第三边沿型D触发器74LS175芯片和第三D触发器74LS375芯片的信号输入端，即第三级时延电路的信号输入端，均连接第二级时延电路中第二D触发器74LS375芯片的信号输出端，第三D触发器74LS375芯片的信号输出端连接第四边沿型D触发器74LS175芯片的信号输入端，第三边沿型D触发器74LS175芯片的信号输出端连接相位检测模块的信号输入端，第四边沿型D触发器74LS175芯片的信号输出端连接所述的相位检测模块的信号输入端。