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随着科学技术的发展,电子系统对所需的参考频率信号的稳定性与可靠性提出了越来越高的要求。为保证电子系统的基准参考频率信号的稳定性和可靠性,常采用两台甚至更多频率源冗余配置的方式为系统提供基准参考频率信号,以一台频率源作为主用输入参考,其余频率源作为备份输入参考,在主用频率源输出信号出现异常时,及时切换备份频率源,从而保障电子系统正常运转。为保证频率源发生切换时系统的基准参考频率信号不发生中断和跳变,需要对多频率源无缝切换方法进行研究。目前各系统常采用对主备频率源进行同步控制,并在主用和备用频率源输出信号后连接切换开关的方式实现主备频率源的切换,此方法存在开关切换瞬间系统产生信号输出中断的不足,针对此不足,本文提出了一种双频率源无缝切换方法,该方法利用数字锁相的方式将输出信号锁定在主用频率源上,在监测到主用频率源出现异常时,微调输出信号的相位,使其向备用频率信号的相位靠近,并逐渐锁定在备用频率源上,实现主备频率源切换前后系统产生信号的连续与平稳。为验证本文提出的双频率源无缝切换方法,利用现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)设计并实现了双频率源无缝切换验证系统,并搭建测试平台对系统进行了测试,验证了方法的可行性。论文主要研究内容如下:1.分析和阐述了主备频率源无缝切换方法的研究意义和发展现状,对现有的基于开关切换的多频率源无缝切换方法进行了分析,针对该方法切换过程中输出信号中断的问题,提出了基于相位微调的双频率源无缝切换方法,并对两种方法进行了对比分析。2.研究了双频率源无缝切换方法中的各项关键技术,包括数字锁相环的结构与原理、基于计数的数字鉴相方法、基于多项式模型的相位差建模预报方法、基于预报值与实测值比对的相位差异常检测方法和基于相位微调的频率源无缝平稳切换方法等。3.基于FPGA技术,设计并实现了双频率源无缝切换系统,对系统进行了结构设计和FPGA模块划分,对各模块进行了程序设计与仿真,验证了各模块的逻辑正确性。搭建测试平台对系统进行测试,系统正常锁定时,输出信号对输入信号的锁定精度为10ns,系统输出信号秒稳为1.565×10-11,万秒稳为4.4×10-13;系统进行主备频率源切换时,输出信号的秒稳为1.87×10-11,频率源切换后的相位变化值小于0.5ns/s。测试结果表明,本文提出的方法可实现频率源的无缝平稳切换。