简单有效的音箱喇叭相位测试架
我倍量现有一款迷你音箱产品，型号为DP-882。在生产过程中很
容易出现以下两种不良现象：
1、当音箱扬声器连接线焊反或扬声器本身相位接反时会造成左右
扬声器的纸盆在运动时形成推拉的动作，不仅会影响声音的相位，还
会出现声音变小的情况。
2、左右声道输入线焊反时用户在使用中会发现声场不对的情况。
播放立体声电影时，站在左边的人说话，本来应该左边扬声器发声，
左右声道接反后就会变成右边的扬声器发声了。
为了避免以上两种不良现象的发生，我设计了一个简单的测试架，
能有效的测试出扬声器极性和左右声道的正确性。
其原理如下：
如图1，用一个震荡电路产生1KHz正弦波分别输入到音箱的左右声道，音箱左右扬声器的声音由两个麦克风分别拾取并放大后输入示波器CH2通道；信号发生器的原始信号输入示波器CH1通道，然后将两个通道的波形相位加以对比，可以测量出扬声器的极性是否正确以及左右声道是否接反。
制作过程及效果验证：
信号发生器采用3级RC移相震荡电路，麦克风放大采用音频IC（TDA2822），用万用板焊接，左右声道输入和输出用1个转换开关来切换，使左右声道不能同时输入信号；测试架采用有机玻璃制作，在测试架上制作两个发音室分别对准左右扬声器，使左右声道相互隔离，发音室内壁用海绵做铺垫。测试时只需将音箱的输入插头插入测试架上的音频输出插孔，然后将音箱的左右扬声器对准左右发音室即可。
制作完成后经不同的样机实际测试，证明此测试架达到最初设计的要求。正常波形如图2所示，即CH1和CH2波形相位刚好相反，原因是因为音箱输入电路有RC网络造成；异常的波形如图3所示，当喇叭极性反接时，麦克风拾取的声音会在正常波形的基础上再次反相，导致CH1和CH2波形相位相同。
测量结果判断：
1、正常的音箱在测量时两组波形都如图2所示，造
成每组两个波形移相接近180度的原因是因为音箱输入电
路有RC网络。
2、当测量时出现有1组如图3的的波形时，表示对
应的扬声器被接反，因反接的扬声器会将输出信号再次移
相。
3、当测量出的两组波形都如图3时，表示两个扬声
器都被接反。
4、当输入的R\L声道接反时，因麦克风拾取不到相
应的声音信号，测量时就会出现CH2通道无波形或波形
很小的现象。
小结：
此测试架虽然简单，但是有效，当后续有其他音箱产品时，也可采用此思路来做测试架，来保证产品的品质，各位看官如有其它思路，欢迎一起探讨。
脉冲调制信号相位噪声测试方法 安捷伦科技有限公司技术指南 相位噪声参数是评估连续波信号频率短期稳定度的重要指标，相位噪声性能的好坏会对电子系统的整体性能有重要影响，例如雷达系统的作用距离，目标分辨率，数字通信系统的误码率等都和系统频率源的相位噪声有关。在雷达系统和TDMA系统中，发射的信号都为脉冲形式的突发信号，测试中需要在系统的工作状态下进行频率源性能测试，这就要求在脉冲调制状态下测试频率源输出信号的相位噪声。当信号被脉冲调制后，信号的功率谱特性会发生变化，图1为典型的脉冲调制信号的功率谱，频谱特性为按脉冲重复频率（PRF）为等间隔的离散频谱，频谱形状为sinx/x辛格函数包络，频谱包络的过零点位置为脉冲宽度的倒数（1/τ）。脉冲调制后信号的相位噪声的频域特性同样会发生变化。 图1：脉冲调制信号功率谱特性 连续波信号相位噪声反映在频谱上为偏离载波频率的噪声边带，通过单边带相位噪声指标（SSB phase noise）能对该参数进行定量描述。当信号被脉冲调制后，载波的相位噪声边带会和重复频率位置的频谱成份噪声边带发生混叠，整个噪声边带的功率分布还会受到脉冲调制信号功率谱的sinx/x辛格函数的影响。脉冲调制信号的频谱特性能决定了脉冲调制信号相位噪声测试时，最大测试频偏需范围需要小于脉冲重复频率一半，超过这个范围会受调制边带噪声的影响。 脉冲重复频率 连续波信号相位噪声频谱特性脉冲调制信号相位噪声频谱特性 图2：脉冲调制信号相位噪声频谱特性
连续波信号相位噪声时域特性 脉冲调制信号相位噪声时域特性 图3：脉冲调制信号相位噪声的时域特性 相对连续波形式点频信号相位噪声测试，脉冲调制形式的信号相位噪声测试需要测试仪表具备相应的能力来完成测试，针对脉冲调制信号相位噪声的测试要求，工程上可以采用鉴相法和频谱分析仪测试方法来测试脉冲调制信号的相位噪声。这两种方法测试原理不同，可以适应不同类型和脉冲参数的被测试频率源的测试要求。表格1给出这两种脉冲调制信号相位噪声测试方法的技术特点说明。 表1：脉冲调制信号相位噪声测试方法 脉冲相噪测试方法 测试方法说明 技术特点 典型的测试参数范围 鉴相法测试法 1：使用参考信号源和被测频率源进行鉴相处理，对鉴相器输出的相位误差电压进行频谱分析。 2：测试系统对脉冲形式 鉴相输出进行滤波，低 噪声放大和频谱分析， 得到相位噪声参数。 3：测试系统需要具备高 性能参考源，频率锁定， 同步脉冲调制等功能。 1：测试灵敏度高 2：相位噪声灵敏度受信号脉冲占空比影响。 3：最大测试频偏受脉冲重复频率的影响。最大频偏小于脉冲重复频率的一半。 占空比：2% 脉冲重复频率：50kHz 脉冲宽度：1us 测试频偏范围： 0.1Hz~脉冲重频/2 频谱仪测试法 1：使用频谱仪时间门功 能对脉冲调制信号进行 选时频谱测试。 2：频谱仪RBW>2/脉冲 宽度 3：频谱仪的时间门处理 功能，得到脉冲调制信 号脉内时间区域信号的 频谱，通过功率比值测 量得到相位噪声参数。1：测试方便 2：测试最小频偏受信号脉冲宽度影响。最小频偏需大于脉冲信号频谱主瓣宽度： （2/脉冲宽度）。 3：相位噪声测试灵敏度受频谱本振相噪和中频滤波器频 响影响。 脉冲宽度：1ms 最小测试频偏： 大于1kHz
相位噪声基础及测试原理和方法 相位噪声指标对于当前的射频微波系统、移动通信系统、雷达系统等电子系统影响非常明显，将直接影响系统指标的优劣。该项指标对于系统的研发、设计均具有指导意义。相位噪声指标的测试手段很多，如何能够精准的测量该指标是射频微波领域的一项重要任务。随着当前接收机相位噪声指标越来越高，相应的测试技术和测试手段也有了很大的进步。同时，与相位噪声测试相关的其他测试需求也越来越多，如何准确的进行这些指标的测试也愈发重要。 1、引言 随着电子技术的发展，器件的噪声系数越来越低，放大器的动态范围也越来越大，增益也大有提高，使得电路系统的灵敏度和选择性以及线性度等主要技术指标都得到较好的解决。同时，随着技术的不断提高，对电路系统又提出了更高的要求，这就要求电路系统必须具有较低的相位噪声，在现代技术中，相位噪声已成为限制电路系统的主要因素。低相位噪声对于提高电路系统性能起到重要作用。 相位噪声好坏对通讯系统有很大影响，尤其现代通讯系统中状态很多，频道又很密集，并且不断的变换，所以对相位噪声的要求也愈来愈高。如果本振信号的相位噪声较差，会增加通信中的误码率，影响载频跟踪精度。相位噪声不好，不仅增加误码率、影响载频跟踪精度，还影响通信接收机信道内、外性能测量，相位噪声对邻近频道选择性有影响。如果要求接收机选择性越高，则相位噪声就必须更好，要求接收机灵敏度越高，相位噪声也必须更好。 总之，对于现代通信的各种接收机，相位噪声指标尤为重要，对于该指标的精准测试要求也越来越高，相应的技术手段要求也越来越高。 2、相位噪声基础 2.1、什么是相位噪声 相位噪声是振荡器在短时间内频率稳定度的度量参数。它来源于振荡器输出信号由噪声引起的相位、频率的变化。频率稳定度分为两个方面：长期稳定度和短期稳定度，其中，短期稳定度在时域内用艾伦方差来表示，在频域内用相位噪声来表示。 2.2、相位噪声的定义
LMK04000 系列产品的相位噪声性能测试 30082862 加权函数H(f)是低通闭环传递函数，其中包含了诸如电 荷泵增益、环路滤波器响应、VCO增益和反馈通路（ 数器等参数。该式表示了图1所示的每一级PLL AN-1910 30082801 图1 具有抖动清除能力的双PLL时钟合成器的架构 https://www.doczj.com/doc/f713603982.html, ? 2009 National Semiconductor Corporation 300828
https://www.doczj.com/doc/f713603982.html, 2 A N -1910 2.0 LMK04000系列产品介绍 图2示出了LMK04000精密时钟去抖产品系列的详细的框图。其PLL1的冗余的参考时钟输入（CLKin0，CLKin1），可以支持高达400 MHz 的频率。参考时钟信号可以是单端或者差分式的信号，为了实现操作中稳定性，还可以启用其中的自动开关模式。驱动OSCin 端口的VCXO 的最大容许频率为250 MHz 。OSCin 端口的信号被反馈到PLL2相位比较器上，而且也作为相位和频率基准注入到PLL2中。虽然在图中并未示出，其内部还是可以支持分立形式的、采用外接晶振的VCXO 。PLL2的相位比较器的基准信号输入端还提供了一 个可选用的频率倍增器，这可以使得相位比较的频率得以增加一倍，从而降低了PLL2的带内噪声。PLL2集成了一个内置的VCO ，以及可选的内置环路滤波器部件，这一部分可以提供PLL2环路滤波器的3阶和4阶极点。VCO 的输出带有缓冲，最终由Fout 引脚向外提供信号，该信号也可以经过一个VCO 分频器路由到内部的时钟分发总线上。时钟分发部分则对时钟信号进行缓冲，并将其分配给各个可以独立配置的通道。每个通道具有一个分频器、延迟模块和输出缓冲器。在时钟输出端，各信号格式的组合关系可以根据具体的器件编号来确定。 30082802 图2 LMK04000系列时钟电路的框图 下面的表格示出了LMK04000系列中目前已发布的器件。正如表1所示的那样，其中包含了2个VCO 频带以及 两种可配置的时钟输出格式。本报告中所测量的器件是LMK04031。 表1 LMK04000系列产品的器件编号、输出格式和VCO 频段 NSID 工艺2VPECL/LVPECL 输出 LVDS 输出 LVCMOS 输出 VCO 频率范围LMK04011BISQ BiCMOS 51430～1570 MHz LMK04031BISQ BiCMOS 22 2 1430～1570 MHz LMK04033BISQ BiCMOS 2 2 2 1840～2160 MHz
摘要： 相位噪声指标对于当前的射频微波系统、移动通信系统、雷达系统等电子系统影响非常明显，将直接影响系统指标的优劣。该项指标对于系统的研发、设计均具有指导意义。相位噪声指标的测试手段很多，如何能够精准的测量该指标是射频微波领域的一项重要任务。随着当前接收机相位噪声指标越来越高，相应的测试技术和测试手段也有了很大的进步。同时，与相位噪声测试相关的其他测试需求也越来越多，如何准确的进行这些指标的测试也愈发重要。 1、引言 随着电子技术的发展，器件的噪声系数越来越低，放大器的动态范围也越来越大，增益也大有提高，使得电路系统的灵敏度和选择性以及线性度等主要技术指标都得到较好的解决。同时，随着技术的不断提高，对电路系统又提出了更高的要求，这就要求电路系统必须具有较低的相位噪声，在现代技术中，相位噪声已成为限制电路系统的主要因素。低相位噪声对于提高电路系统性能起到重要作用。 相位噪声好坏对通讯系统有很大影响，尤其现代通讯系统中状态很多，频道又很密集，并且不断的变换，所以对相位噪声的要求也愈来愈高。如果本振信号的相位噪声较差，会增加通信中的误码率，影响载频跟踪精度。相位噪声不好，不仅增加误码率、影响载频跟踪精度，还影响通信接收机信道内、外性能测量，相位噪声对邻近频道选择性有影响。如果要求接收机选择性越高，则相位噪声就必须更好，要求接收机灵敏度越高，相位噪声也必须更好。 总之，对于现代通信的各种接收机，相位噪声指标尤为重要，对于该指标的精准测试要求也越来越高，相应的技术手段要求也越来越高。 2、相位噪声基础 2.1、什么是相位噪声 相位噪声是振荡器在短时间内频率稳定度的度量参数。它来源于振荡器输出信号由噪声引起的相位、频率的变化。频率稳定度分为两个方面：长期稳定度和短期稳定度，其中，短期稳定度在时域内用艾伦方差来表示，在频域内用相位噪声来表示。 2.2、相位噪声的定义 以载波的幅度为参考，在偏移一定的频率下的单边带相对噪声功率。这个数值是指在1Hz的带宽下的相对噪声电平，其单位为dBc/Hz。该定义最早是基于频谱仪法测试相位噪声，不区分调幅噪声和调相噪声。 单边带相位噪声L(f)定义为随机相位波动单边带功率谱密度Sφ(f)的一半，其单位为dBc/Hz。其中Sφ(f)为随机相位波动φ(t)的单边带功率谱密度，其物理量纲是rad2/Hz。
胡为东系列文章之七 相位噪声的时域测量方法 美国力科公司胡为东摘要：相位噪声主要是衡量因信号的相位变化而带来的噪声，在频域中表现为噪声的频谱，在时域中又表现为信号边沿位置的抖动，因此在实际应用中，相位噪声和信号的抖动其实本质是相同的。本文就将对相位噪声以及TIE抖动（Time Interval Error，时间间隔误差，也叫相位抖动）的概念及相互关系做一简要介绍并详细介绍了使用力科示波器如何测量TIE 抖动并将其转换为相位噪声的。 关键词：力科相位噪声TIE 抖动 一、相位噪声的基本概念 一个时钟信号或者一个时钟信号的一次谐波可以用一个如下的正弦波形来表示： （），其中为时钟频率，为初始相位，如果为常数，那么的傅里叶变换频谱图应该为一条谱线，如图1中的左图所示，但是如果发生变化，则原本规则的周期正弦信号在变化的过程中将会出现拐点，且频谱也将变得不仅仅是一条谱线，而是可能由分布在时钟频率周围的很多条谱线构成的更为复杂的频谱图，如图1中的右图所示，其中频谱波形在fc附近多出的谱线即为相位噪声谱（或者叫做相位抖动谱）。因为初始相位的变化而引起的噪声称为相位噪声，因此对于一个正弦时钟信号或者时钟信号的一次谐波来说，在理论上应该是为零的，此时上述公式中的则完全为相位噪声成分。 fc A fc A 图1 正弦信号的频谱（无相位变化以及有相位变化的可能情形）为了更为精确的描述相位噪声，通常定义其为在某一给定偏移频率处的dBc/Hz值，其中，dBc是以dB为单位的该频率处功率与总功率的比值。如一个振荡器在某一偏移频率处的相位噪声定义为在该频率处1Hz带宽内的信号功率与信号的总功率比值，即在fm频率处1Hz范围内的面积与整个噪声频下的所有面积之比，如下图2所示。
使用实时采样示波器测量相位噪声——第一部分 来源：互联网 什么是相位噪声？ 维基百科对相位噪声的定义是：“波形相位在频域中的快速、短期、随机波动，由时域的不稳定（抖动）引起。”噪声一词的定义说明该术语不涉及任何杂散项或确定项。上面定义中的“短期”旨在将该定义与其他确定时钟源纯净度的方式相区别，例如每百万稳定点，即 ppm。后者通常在较长的一段时间测得，例如数秒或数分钟。 相位噪声通常以对数频率图表示，例如下图（图 1），图中幅度单位为 dBc/Hz（分贝与 1 Hz 带宽载波功率的比值）。x 轴表示相对于标称信号或“载波”频率的频率偏移。 图 1 为什么使用示波器？ 在说明如何使用示波器测量相位噪声之前，最好先了解一下为什么使用实时示波器。现在已经有了专门测量相位噪声的仪器，例如 Keysight E5052B 信号源分析仪（SSA），它拥有比任何示波器都低的相位噪声测量本底噪声。SSA 能够执行准确测量，更接近相位噪声偏
移值，测量速度也比任何示波器都快。但是该仪器也有一些测量限制，例如对最大频率偏移范围有所要求。相位噪声分析仪的典型最大偏移为 100MHz。对大于 100 MHz 的时钟频率，有时也要测量更高的频率偏移，但这超出了此类仪器的测量范围。但示波器可以测量传递到数据信号上的相位噪声，而不仅仅测量时钟。 示波器使用简单如果也足以满足测量要求，当预算不足以购买专用的相位噪声测量设备时更是上佳选择。 相位提取 示波器可以捕捉整个信号波形并对其进行数字化，有多种方法可以从数字化波形中提取相位噪声信息。本文将简要介绍两种方法： 1.时钟恢复 2.通过矢量信号分析软件执行相位解调 通过串行数据时钟恢复执行相位解调 示波器分析信号是否达到设定的电压阈值，并将其与参考时钟边沿对比，从而测量串行数据或时钟信号的时序变化（抖动）。对于相位噪声，我们希望参考时钟为理想的固定频率时钟。大部分现代示波器都具有时钟恢复算法，可以从信号中提取时钟。在许多情况下，我们希望通过算法实现锁相环（PLL）仿真，但在这里，我们只需要提取一个固定周期的理想时钟，因此我们不会像 PLL 那样“追查出”任何相位变化。建立时钟恢复的示例如下图。（图 2）算法可设置为根据每次采样结果调整标称信号频率和相位。
相位噪声的物理意义及测量方法 1、 相位噪声的概念及其表征 相位噪声一般是指在系统内各种噪声作用下引起的输出信号相位的随机起伏。通常相位噪声又分为频率短期稳定度和频率长期稳定度。所谓频率短期稳定度, 是指由随机噪声引起的相位起伏或频率起伏。至于因为温度、老化等引起的频率慢漂移,则称之为频率长期稳定度。通常我们主要考虑的是频率短期稳定度问题，可以认为相位噪声就是频率短期稳定度。现代电子系统和设备都离不开相位噪声测试的要求，因为本振相位噪声影响着调频、调相系统的最终信噪比，恶化某些调幅检波器的性能；限制频移键控（FSK） 和相移键控（PSK）的最小误码率；影响频分多址接收系统的最大噪声功率等。在很多高级电子系统和设备中，核心技术中往往有一个低相位噪声频率源。可见对 相位噪声进行表征、测试以及如何减小相位噪声是现代电子系统中一个回避不了的问题。 一个理想的正弦波信号可用下式表示： V(t)=A0sin2πf0t （1） 式中，V(t)为信号瞬时幅度，A0为标称值幅度，f0为标称值频率。此时信号的频谱为一线谱。但是由于任何一个信号源都存在着各种不同的噪声，每种噪声分量各不相同，使得实际的输出成为： V(t)=[A0+ε(t)]sin[2πf0t+j(t)] （2） 在研究相位噪声的测量时，由于考虑振荡器的幅度噪声调制功率远小于相位噪声调制功率，所以|ε(t)|< 相位噪声的含义 相位噪声是对信号时序变化的另一种测量方式，其结果在频率域内显示。用一个振荡器信号来解释相位噪声。如果没有相位噪声，那么振荡器的整个功率都应集中在频率f=fo处。但相位噪声的出现将振荡器的一部分功率扩展到相邻的频率中去，产生了边带(sideband)。从下图中可以看出，在离中心频率一定合理距离的偏移频率处，边带功率滚降到1/fm，fm 是该频率偏离中心频率的差值。 相位噪声通常定义为在某一给定偏移频率处的dBc/Hz值，其中，dBc是以dB为单位的该频率处功率与总功率的比值。一个振荡器在某一偏移频率处的相位噪声定义为在该频率处1Hz带宽内的信号功率与信号的总功率比值。 图1 相位噪声的含义 主要的相位噪声测量方法 1.直接频谱测量方法 这是最简单最经典的相位测量技术。如图 2 所示，将被测件(DUT) 的信号输入频谱仪/信号分析仪，将信号分析仪调谐到被测件频率，直接测量振荡器的功率谱密度(f)。由于该方法对频谱密度的测量是在存在载波的情况下进行，因此频谱仪/信号分析仪的动态范围对测量范围有较大影响。 虽然不太适合测量非常靠近载波的相位噪声，但该方法可以非常方便地快速测定具有相对高噪声的信号源质量。测量在满足以下条件时有效: ● 频谱仪/信号分析仪在相关偏置时的本身SSB 相位噪声必须低于被测件噪声。 ● 由于频谱仪/信号分析仪测量总体噪声功率，不会区分调幅噪声与相位噪声，被测件的调幅噪声必须远低于相位噪声(通常10 dB 即可)。 图2 直接频谱测量方法 2.鉴相器测量方法 如果需要分离相位噪声和调幅噪声，则需使用鉴相器法进行相位噪声的测量。图 3 描述了鉴相器技术的基础概念。鉴相器可将两个输入信号的相位差转换为鉴相器输出端的电压。相位差设置为90° (正交) 时，电压输出为0 V。偏离正交的任何相位波动都将引发输出端的电压变化。 Agilent E5052A SSA和E5053A,最新的相位噪声测试技术 产品指南 随着航空领域和军用雷达系统的发展，越来越高的需求不断地推进着现有测试技术。特别是在微波和毫米波段的应用中，相位噪声测试已经越来越成为一个不可回避的挑战。随之而来的，是来自防碰撞雷达，无限局域网(WLAN)以及超宽带(UWB)等新兴通信市场的压力，这些新兴的技术，在微波到毫米波段达到了更高的频带。 Agilent E5052A 信号源分析仪(SSA)与E5053A 下变频转换器相结合，将信号源的特征参数测试扩展到了微波频段，最高可达26.5 GHz 。如图1所示，E5052A SSA 提供在大多数信号源特征描述中都需要的四种独立的测试，包括: 相位噪声测试，频率和功率测试，顺态特性测试和频谱分析。 引言 信号源特征参数测试 图1. 信号源特征描述所需的四种测试 2 E5052A SSA 在微波频段提供非常高的相位噪声灵敏度(如图2)。分析仪采用了独特的互相关技术(cross-correlation),不需要一个无噪声的基准源(在这一频段，这样的基准源通常十分昂贵)，就可以提高相位噪声灵敏度。 相位噪声灵敏度 图2. 屏幕显示的9.6 GHz 无噪声信号源测试结果 3 此技术基本上可以消除系统噪声。如图3所示，Agilent SSA具有两个独立的 信号通道和内置基准源。E5053A具有本地振荡器(LOs)，用来对信号进行下变频， 得到互不相关的信号。如果两个信号不相关，他们通过矢量加法电路后，来自基准 源的总噪声功率可以通过矢量平均来降低，同时，来自被测器件(DUT)的噪声信号 将凸显出来。噪声消除的程度，取决于做相关次数。做100次相关运算，可使噪声 平台下降10 dB，做10000次相关运算，可使噪声平台下降20 dB。 图3.下变频器和SSA框图 4 相位噪声及其测试技术 罗达 2907105013 0.引言 调相系统的最终信噪比，会恶化某些调幅检波器的性能，限制FSK和PSK 的最小误码率，影响频分多址接收系统的最大噪声功率。对相位噪声进行表征、测试以及如何减小相位噪声是电子系统中一个回避不了的问题。本文较详细的阐述了相位噪声的概念及其测试。 1.相位噪声的概念及其表征 1.1 相位噪声的概念 相位噪声是指信号源中，输出频率的短期稳定性指标。由于相位噪声的存在，引起载波频谱的扩展。在实际应用，所有信号源的输出都存在着幅度、频率或相位的起伏，这些相位起伏的特征描述通常叫做相位噪声。 1.2 相位噪声的来源 信号源中的杂散分量一般是由电源纹波、机械振动或系统内部鉴相信号的泄漏或其它电路的信号窜扰，具有一定的规律性。另外一种呈随机分布的相位噪声通常是由振荡器本身内各器件所产生的各种随机噪声引起的。 1.3 单边带相位噪声的定义 信号源中，由于相位噪声的存在，在频域中，输出信号的谱线相位调制边带的功率P SSB与总功率P S之比，即 L(f m)= P SSB/P S=功率密度（一个相位调制边带1Hz）/总的载波功率 L(f m)通常用相对于载波1Hz 带宽的对数来表示，单位为dBc/H 为了得到L(f m)与随机的或正弦相位调制的一般关系，首先研究正弦相位调制信号，然后再研究随机相位调制信号。 1.3.1 正弦相位调制信号 令正弦相位调制信号的瞬时相位为θ(t)=θm sin2πf m t 于是得到相位调制信号为V(t)=V0cos(2πf0t+θm sin2πf m t) (1) 假定θm<<1rad，式(1)可以简化成V(t)=V0cos2πf0t+(θm/2)V0cos2π(f0+f m)t=(θm/2)V0cos2π(f0-f m)t 上式中，第一项为载波信号，后两项为噪声边带分量，称为相位噪声。这样，一个噪声边带信号的幅度与载波信号幅度之比为 V SSB/V S=V0J1(θm)/V0J0(θm)=J1(θm)/J0(θm)=θm/2 如果用功率表示，可得到P SSB/P S=(0.25θm*θm=0.25θRMS*θRMS)，式中的θRMS为调相指数的有效值。由此可知，正弦相位调制信号的单边带相位噪声为调相指数有效值平方的一半。 1.3.2 随机相位调制信号 令随机相位调制信号的瞬时相位为θ(t)=θn(t),此处θn(t)为由噪声所引起的平稳随机函数，由随机信号论，有 式中，θn *θn代表随机相位的方均值(即总功率)；sin(f m)代表θn(t)的功率分布，即功率谱密度函数。假定θn(t)<<1，则调相信号可表示为：V(t)≈V0cos2πf0t-V0θn(t)sin2πf0t，上式中的第一项为有用信号，第二项仍为一个随机函数，可以用功率谱密度函数来表示。于是，由随机信号的调制理论有，调相信号的单边带噪声功率谱密度为P SSB（｜f-f0｜）= 14 V02sin（f m），于是输出信号的单边带相位噪声为L(f m)= =0.5sin（f m）,即：S n(f m)=2L(f m)，由此可知，随机相位调制信号的单边带相位噪声为随机相位噪声功率谱密度的一半。 2.相位噪声的测试技术 2.1 直接频谱仪法 将未调制的高频或者微波载频信号直接加到适合的频谱仪上,从该信号的频相位噪声
最新的相位噪声测试技术
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