原子干涉測量中DDS信號源的研制.pdf

1、高精度重力測量在地球物理、資源勘探、導(dǎo)航等方面具有重要的科學(xué)意義。為了實現(xiàn)重力加速度g的高精度測量,我們課題組開展了冷原子干涉重力測量實驗研究。
　　本課題來源于原子干涉重力測量對信號源的需求。在冷原子干涉重力測量實驗中,激光頻率的精確控制是通過控制信號源來實現(xiàn)的,這要求信號源要具有較高的頻率分辨率和穩(wěn)定性,并且能夠?qū)崿F(xiàn)跳頻、掃頻等功能。雖然目前商用信號源性能指標(biāo)一般能滿足需求,但其體積大、發(fā)熱大。因此,為了進一步優(yōu)化實驗系統(tǒng)和提

2、高重力測量分辨率,自主研制滿足我們原子干涉儀需求的信號源具有實際意義。由于直接數(shù)字頻率合成器(Direct Digital Synthesizer)具有頻率轉(zhuǎn)換速度快、頻率分辨率高、可實現(xiàn)多種調(diào)制功能和易于微處理器控制等優(yōu)點,并且其全數(shù)字化的DDS芯片不僅性能優(yōu)越而且體積小。因此,本設(shè)計采用嵌入式微處理器C8051F020程序控制DDS芯片AD9852實現(xiàn)DDS信號源。
　　本文詳細介紹了基于DDS技術(shù)的信號源的研制工作,從DDS

3、的理論基礎(chǔ)出發(fā),詳細論述了DDS信號源的硬件電路的制作、軟件的設(shè)計及實現(xiàn)、系統(tǒng)的調(diào)試分析以及性能指標(biāo)測試。性能指標(biāo)測試表明我們研制的DDS信號源的頻率分辨率達μHz量級,最大輸出頻率達120MHz;載波30MHz時在100Hz~100KHz頻段的相噪達到-100dBc/Hz;能夠?qū)崿F(xiàn)外部觸發(fā)跳頻、掃頻等功能。上述性能指標(biāo)滿足實驗要求,已經(jīng)成功用于原子干涉儀重力測量實驗中。
　　為了評估DDS信號源的掃頻斜率的波動對重力測量的影響,