[发明专利]提高原子频标查询信号信噪比的方波矢量锁定放大方法

权利要求书

1.一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，再利用正交矢量锁定放大器的参考信号r(t)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。

2.如权利要求1所述的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，对于采用2个频率点f₀-F_p1和f₀+F_p1方波调制的铯束管查询信号，正交矢量锁定放大器输出的幅值误差信号E为

E＝i₂-i₁＝2(u_0y-u_0x)

其中，i₁为频率点f₀-F_p1对应的信号幅度，i₂为频率点f₀+F_p1对应的信号幅度，u_0x、u_0y的积分时间T为调制信号频率在f₀-F_p1和f₀+F_p1之间切换时的持续时间。

3.如权利要求1所述的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，对于采用4个频率点f₀-F_p2、f₀-F_p1、f₀+F_p1和f₀+F_p2方波调制的铯束管查询信号，正交矢量锁定放大器输出的误差信号E为

E=(i2-i1)-13(i3-i4)]]>

其中，i₁为频率点f₀-F_p1对应的信号幅度；i₂为频率点f₀+F_p1对应的信号幅度；i₃为频率点f₀-F_p2对应的信号幅度；i₄为频率点f₀+F_p2对应的信号幅度；其中，i₃-i₄＝2(u_0x-u_0y)，此时u_0x、u_0y的积分时间T为调制信号频率在f₀-F_p2和f₀+F_p2之间切换时的持续时间；i₂-i₁＝2(u_0y-u_0x)，此时u_0x、u_0y的积分时间T为调制信号频率在f₀-F_p1和f₀+F_p1之间切换时的持续时间。

4.如权利要求1所述的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，对于采用3个频率点f₀-F_p1、f₀和f₀+F_p1方波调制的铯束管查询信号，正交矢量锁定放大器输出的误差信号E为

E＝(i₃-i₁)-(i₃-i₂)

其中，i₁为频率点f₀-F_p1对应的信号幅度；i₂为频率点f₀+F_p1对应的信号幅度；i₃为频率点f₀对应的信号幅度；i₃-i₁＝2(u_0y-u_0x)，此时u_0x、u_0y的积分时间T为调制信号频率在f₀-F_p1和f₀之间切换时的持续时间；i₃-i₂＝2(u_0y-u_0x)，此时u_0x、u_0y的积分时间T为调制信号频率在f₀+F_p1和f₀之间切换时的持续时间。