相位噪声在工程和物理的许多领域都是一个关键问题,如振荡器、雷达、新兴的微波光子学以及更奇异的领域,如射电天文学、粒子加速器等。随着众多领域对高稳定度信号源需求的快速增长,高稳定度频率标准源的相位噪声的量值越来越小,并且测量难度进一步增加。近年来,相位噪声测量技术受到越来越多的关注。相位噪声测试仪实现对偏离载波1Hz-2MHz的相位噪声信号的测量,通过“模拟+数字”的设计将测得的相位噪声信息传送给上位机,上位机将接收到的数据进行计算分析、绘制波形并显示。本文从图形化界面显示、通道及环路的状态控制和数据传输处理这几方面进行软件需求分析,并根据需求分析确定软件系统的总体设计方案。本文主要研究以下方面:1.图形化界面显示功能。图形化界面是人机交互的主要渠道,其功能模块主要包括:菜单选择、波形绘制、坐标轴放大/缩小、标记信息管理、文件管理等功能。2.通道及环路的状态控制功能。通过串口接收状态帧数据,将正确解析的数据再次通过串口发送到硬件完成通道环路的状态控制。3.数据传输处理功能。通道环路的状态配置好后,数据接收线程采用在C#中加载动态链接库的方式实现数据接收功能。软件系统仍需对数据做互相关处理、低频缺损补偿等。4.低频缺损算法。本系统由于采用了锁相环技术,导致波形在低频段产生缺损现象。通过分析锁相环特性建立补偿模型,通过Matlab仿真验证模型的正确性,并最终应用在相位噪声测试仪中,实现低频缺损补偿。5.软件系统关键技术。该仪器软件系统还使用了多种关键技术,使用事件和自定义技术使得系统设计更加简单、人性化,使用多线程技术开发软件系统,使得程序的执行效率得到极大提高。