【導(dǎo)讀】 蒅袂芄蒞螄袁羄薁蝕袀肆莃薆袀腿蕿蒂衿芁莂螀羈羈膅蚆羇肅莀薂羆芅膃薈羅羅蒈蒄羅肇芁螃羄腿蕆蠆羃節(jié)艿薅肂羈蒅蒁肁肄羋螀肀膆蒃蚆聿莈芆螞聿肈薂薈蚅膀莄蒄蚄芃薀螂蚃莃蚈螞肅薈薄螂膇莁蒀螁艿膄蝿螀聿荿螅蝿膁節(jié)蟻螈芃蒈薇螇羃芀蒃螆肅蒆螁螆膈艿蚇裊芀蒄薃襖羀芇葿袃膂蒂蒅袂芄蒞螄袁羄薁蝕袀肆莃薆袀腿蕿蒂衿芁莂螀羈羈膅蚆羇肅莀薂羆芅膃薈羅羅蒈蒄羅肇芁螃羄腿蕆蠆羃節(jié)艿薅肂羈蒅蒁肁肄羋螀肀膆蒃蚆聿莈芆螞聿肈薂薈蚅膀莄蒄蚄芃薀螂蚃莃蚈螞肅薈薄螂膇莁蒀螁艿膄蝿螀聿荿螅蝿膁節(jié)蟻螈芃蒈薇螇羃芀蒃螆肅蒆螁螆膈艿蚇裊芀蒄薃襖羀芇葿袃膂蒂蒅袂芄蒞螄袁羄薁蝕袀肆莃薆袀腿蕿蒂衿芁莂螀羈羈膅蚆羇肅莀薂羆芅膃薈羅羅蒈蒄羅肇芁螃羄腿蕆蠆羃節(jié)艿薅肂羈蒅蒁肁肄羋螀肀膆蒃蚆聿莈芆螞聿肈薂薈蚅膀莄蒄蚄芃薀螂蚃莃蚈螞肅薈薄螂膇莁蒀螁艿膄蝿螀聿荿螅蝿膁節(jié)蟻螈芃蒈薇螇羃芀蒃螆肅蒆螁螆膈艿蚇裊芀蒄薃襖羀芇葿袃膂蒂蒅袂芄蒞螄袁羄薁蝕袀肆莃薆袀腿

　　

【正文】 heir summation， the Allan deviation subtracts the previous data point. This differencing of successive data points removes the time dependent noise contributed by the frequency offset. An Allan deviation graph is shown in Fig. . It shows the stability of the device improving as the averaging period (τ) gets longer， since some noise types can be removed by averaging. At some point， however， more averaging no longer improves the results. This point is called the noise floor or the point where the remaining noise consists of no stationary processes such as flicker noise or random walk. The device measured in Fig. has a noise floor of ~5 10 11 at τ = 100 s. Practically speaking， a frequency stability graph also tells us how long we need 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 10 頁(yè) 共 16 頁(yè) to average to get rid of the noise contributed by the reference and the measurement system. The noise floor provides some indication of the amount of averaging required to obtain a TUR high enough to show us the true frequency offset of the DUT. If the DUT is an atomic oscillator (section ) and the reference is a radio controlled transfer standard (section ) we might have to average for 24 h or longer to have confidence in the measurement result. Five noise types are monly discussed in the time and frequency literature： white phase， flicker phase， white frequency， flicker frequency， and random walk frequency. The slope of the Allan deviation line can help identify the amount of averaging needed to remove these noise types (Fig. ). The first type of noise to be removed by averaging is phase noise， or the rapid， random fluctuations in the phase of the signal. Ideally， only the device under test would contribute phase noise to the measurement， but in practice， some phase noise from the measurement system and reference needs to be removed through averaging. Note that the Allan deviation does not distinguish between white phase noise and flicker phase noise. Table shows several other statistics used to estimate stability and identify noise types for various applications. Identifying and eliminating sources of oscillator noise can be a plex subject， but plotting the first order differences of a set of time domain measurements can provide a basic understanding of how noise is removed by averaging. Figure was made using a segment of the data from the stability graph in Fig. . It shows phase plots dominated by white phase noise (1 s averaging) ， white frequency noise (64 s averages) ， flicker frequency noise (256 s averages)， and random walk frequency (1024 s averages). Note that the white phase noise plot has a 2 ns scale， and the other plots use a 100 ps scale. 中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 11 頁(yè) 共 16 頁(yè) 外文 文獻(xiàn)中文翻譯 時(shí)間 和頻率的基本原理 介紹 時(shí)間和頻率標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于三種基本信息類型 ： 時(shí)間 ， 時(shí)間間隔和頻率 .時(shí)間信息有小時(shí) ， 分 ， 秒 .通常還包括日期 (年 ， 月 ， 日 ).用來(lái)顯示和記錄時(shí)間的器件叫做鐘表 ， 如果鐘表標(biāo)記了一件事的發(fā)生 ， 那么這個(gè)標(biāo)記叫做時(shí)間標(biāo)簽或時(shí)間印記 .日期和時(shí)間能確保事情的同步或同時(shí)發(fā)生 . 時(shí)間間隔是兩個(gè)事件持續(xù)或斷續(xù)的時(shí)間 ， 時(shí)間間隔的標(biāo)準(zhǔn)單位是秒 ， 然而許多工程上應(yīng)用要求更短的時(shí)間間隔 ， 像毫秒 ， 微秒 ， 納秒 ， 和皮秒 ， 時(shí)間是七個(gè)基本物理量之一 ， 并且秒是國(guó)際單位體制制定七個(gè)基本單位之一 .許多區(qū)其他物理量的定義是依靠秒而定義的 .秒曾經(jīng)定義根據(jù)地球回轉(zhuǎn)率 .原子時(shí)代正式開(kāi)始在1967 年目前 SI 定義秒為 ： 秒是銫 133 原子 (Cs133)基態(tài)的兩個(gè)超精細(xì)能級(jí)之間躍遷所對(duì)應(yīng)的輻射的 9， 192， 631， 770 個(gè)周期所持續(xù)的時(shí)間 。 頻率是一個(gè)事件的重復(fù)次數(shù) ， 如果 T 一個(gè)重復(fù)事件的周期 ， 那么頻率 f 是它的倒數(shù) ， 1/頻率的倒數(shù)是周期 ， T=1/ .很容易看出頻率和時(shí)間間隔關(guān)系很密切 .頻率的標(biāo)準(zhǔn)單位是赫茲 ， 定義為每秒發(fā)生的事件次數(shù)或循環(huán)次數(shù) ， 電信號(hào)的頻率通常用不同的赫茲測(cè)量 ， 包括千赫茲 ， 兆赫茲 ， 千兆赫茲 .1KHz 相當(dāng)于 每秒發(fā)生一千次事件 ， 1MHz 相當(dāng)于每秒發(fā)生一百萬(wàn)次事件 .1GHz 相當(dāng)于每秒發(fā)生十億次事件 .產(chǎn)生頻率的裝置叫做振蕩器 ， 設(shè)置不同振蕩器具有相同的頻率叫做同步 。 三種類型的時(shí)間和頻率信息是相似的 ， 時(shí)間間隔的標(biāo)準(zhǔn)單位是秒通過(guò)計(jì)數(shù)秒我們知道時(shí)間和日期 ， 通過(guò)計(jì)數(shù)每秒的事件數(shù)或循環(huán)數(shù) ， 我們能測(cè)量頻率于其他物理量相比時(shí)間間隔和頻率的測(cè)量具有誤差小 ， 易 于 分析的優(yōu)點(diǎn) .目前最好的時(shí)間和頻率標(biāo)準(zhǔn)是 SI 誤差為 1015 其他基本 SI 單位有更大的誤差如表 所示 。 協(xié)調(diào)全世界時(shí)間 (UTC) 世界的主要度量學(xué)實(shí)驗(yàn)室測(cè)量時(shí)間和頻率標(biāo)準(zhǔn) ， 并發(fā)送的 BIPM， 法國(guó) BIPM中北大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 第 12 頁(yè) 共 16 頁(yè) 收集至少 40個(gè)實(shí)驗(yàn)室的 200多個(gè)原子時(shí)間和頻率標(biāo)準(zhǔn)包括來(lái)自國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)協(xié)會(huì) (NIST).通過(guò)這些平均結(jié)果由 BIPM 產(chǎn)生兩個(gè)時(shí)間標(biāo)準(zhǔn) ， 國(guó)際原子時(shí)間 (TAI)和協(xié)調(diào)全世界時(shí)間 (UTC)， 這些時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)盡可能地與 SI 標(biāo)準(zhǔn) 接近 。 UTC 與 TAI 執(zhí)行相同的頻率 ， 然而它有區(qū)別的 TAI 是整數(shù)秒 ， 這個(gè)不同處總在增長(zhǎng)隨著皮 秒的跳變 .皮 秒增加到 UTC 的每年 6 月 30 日或 12 月 31 日 .增加跑秒的目的在于是原子時(shí)間的誤差在 +/ 老的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)叫 UT1， 它根據(jù)地球的回轉(zhuǎn)率 。皮 秒作為一個(gè)小量增加到 UTC 每年一次從 1972 年開(kāi)始的 。 BIPM包括 UTC 和 TAI正規(guī)的時(shí)間標(biāo)準(zhǔn) ， 主要的度量學(xué)實(shí)驗(yàn)室使用來(lái)自 BIPM控制它們時(shí)鐘和振蕩器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)并產(chǎn)生真正的 UTC 時(shí)間 .許多實(shí)驗(yàn)室描述他們的 UTC 信號(hào)是由射頻信號(hào)傳輸?shù)?， 這點(diǎn)將在 節(jié)討論 。 大家認(rèn)為 UTC 將作為最終時(shí)間 ， 時(shí)間間隔 ， 頻率標(biāo)準(zhǔn) ， 時(shí)間同步使 UTC 在全世界范圍顯示相同的時(shí) ， 分 ， 秒 .振蕩器同步使 UTC 產(chǎn)生應(yīng)用于時(shí)間間隔和頻率參考標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào) . 時(shí)間和頻率測(cè)量 時(shí)間和頻率測(cè)量可以 應(yīng)用于度量學(xué)的其他領(lǐng)域 .頻率標(biāo)準(zhǔn)或時(shí)鐘測(cè)量叫做終