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精密测量是现代科学技术发展的基础,是人们定性和定量认识事物客观规律不可或缺的重要手段。因此,使用新原理与新方法对物理量进行准确测量具有十分显著的意义和影响。 在任何测量中都存在测量精度受限于仪器分辨率这一问题,同时也是测量中产生误差的原因之一。本文中的边沿效应是在采用相位处理方法进行测频时发现的现象;在测量分辨率的稳定度高于分辨率这一事实基础之上,利用边沿效应触发实际测量闸门,使得测量精度提高了两个数量级。 本文在了解国内外高精度时频处理现状及发展趋势的基础上,研究了相位处理的理论方法,探索了相位重合检测技术发展中新发现的边沿效应现象和与这一现象相关的分辨率及其稳定性、集中模糊区、离散模糊区等一系列物理特性。利用边沿效应改进了相位重合检测的软硬件设计、瞬态稳定度测量的方法设计,并实验验证边沿效应的应用提高了测量分辨率。 根据两信号频率之间的相互关系,因边沿效应而产生的模糊区分两种情况。当两信号间的比对特征呈周期性现象时,产生的模糊区是集中的;当两比对信号频率关系非常复杂时,产生的模糊区呈离散分布出现。边沿效应的应用分为两大类:一种是利用前后两个相邻模糊区边沿反复出现的时间间隔具有确定性,其应用本文以频率测量为例说明;另一种是以准确度为标志的应用,经重合检测电路得到的边界点到模糊区中心之间的距离经过修正后得到更为准确的测量结果,其应用本文以相位差的测量为例说明。 同时,本文详细揭示了精密测量中的边沿效应现象。利用分辨率稳定度、集中模糊区、离散模糊区等一系列物理特性,本文叙述了边沿效应在相位重合检测、相位差测量及高分辨率瞬态稳定度测量中的应用。最后介绍了晶振中的边沿效应,说明边沿效应在时频测控与链接中具有重要作用。