相位噪声测试系统中的数字信号处理方法研究

摘要

相位噪声是现代通信、微波仪器、雷达等电子系统和设备的一项重要技术指标。文中通过研究相位噪声测试系统中的数字信号处理方法，使得相位噪声测量过程中处理的数据量得到合理的减小，并且使测试系统能够更加有效的测量出信号源的相位噪声。
　　 本文主要研究了鉴相法测试相位噪声系统中的数字信号处理方法。首先简要介绍了鉴相法测试相位噪声系统的实现方案，然后重点介绍了鉴相法中环路滤波器的数字实现技术和相位噪声提取算法。文中采用多相结构来实现环路滤波器的数字设计，使得滤波器的阶次降低且运算量得以减少，此时的运算量是直接多级实现时的5.058％。由于鉴相法中锁相环不能完全确保被测源信号与参考源信号频率相等且正交，其频率差将对相位噪声的测量结果带来影响。文中提出了一种新的频差消除算法，通过对相位噪声信号进行建模、参数估计，最终提取相位噪声信号。仿真和实验结果表明本文提出的算法能有效消除鉴相输出信号的频差并提取出相位噪声信号，有效改善了测量系统的噪声底部，提高了测量的精度。同时，该算法在实际应用中可降低系统对参考源的要求，从而降低测量成本。