利用ADC测量皮秒量级的时钟抖动及其分布

一方面，测量皮秒量级的时钟抖动大小及其分布一直是困扰工程界的难题。另一方面，在研究时钟抖动对ADC采样性能的影响时，已经建立了信号源、ADC采样与时钟抖动之间的数学模型，并且有大量的测量事实支持该模型的正确性和准确性。.本研究从这一数学模型出发，利用ADC对已知信号进行采样，根据ADC采样的数学模型，在一定条件下，可以推导出每个采样点的具体采样时刻，进而算出时钟抖动的大小和分布。.目前高速、高精度ADC自身的孔径晃动都远小于1ps，那么理论上只要信号源足够好（SNR大于70dB），我们就能从采样序列中提取出皮秒量级的时钟抖动。因此本项目的关键点是研究如何从ADC采样序列中提取时钟抖动大小和分布这一算法。.仿真分析表明，我们提出的"参数估计测量法"完全可以满足分析时钟抖动大小和分布的需要，我们还将要建立一套完整的测量系统，用于实际时钟抖动的分布的测量，进而验证该算法的有效性和准确性。

利用ADC 测量皮秒量级的时钟抖动及其分布研究内容包含“基本原理的研究”，“核心算法的研究”和“工程技术实现”三个方面。其中需要解决的关键问题有两个，一是验证ADC,时钟抖动及其采样数据之间的数学模型的准确性，这是本研究的基本前提和基础；二是设计合适的硬件平台验证本研究中提出的“参数估计测量法”实际应用的效果。.“基本原理的研究”方面，包含了一个需要解决的关键问题，就是验证ADC 及其采样数据三者之间的数学模型的准确性。本研究通过相干采样方法，信噪比方法这两种与本研究的核心算法完全不相关的方法来验证了数学模型的正确，取得了比较好的效果。.“核心算法的研究”重点是“正弦信号四参数的参数估计”，包含了基本算法的MATLAB实现和FPGA上的实时实现两个部分。这一部分的研究同样取得了比较理想的效果。.“工程技术实现”主要是建立基于ADC的硬件采样和传输平台，同时在计算机上实现时钟抖动分离软件。工程实现非常成功，取得了预期的效果。特别需要指出的是，在此研究过程中发展出来的基于FPGA的实时测频/测相技术已经成功地应用到了成都赛英科技有限公司的多项产品中。.总之，本课题研究基本按照研究计划实现了所有预期目标。