相位噪声重要性和广泛应用！

相位噪声

•    频率稳定度分短稳和长稳。

•    短稳是指由相噪、电源和负载变化引起的频率波动；

•    长稳是指因老化等引起的频率漂移。

•    相位噪声是晶体振荡器短期稳定度的重要指标。

频域和时域

相位噪声或抖动越小

输出信号稳定性越高

频域：相位噪声

•    振荡器在不同频率处相位噪声水平的指标。它表示单位频率范围内的相位噪声功率，单位是dBc/Hz。其中 dBc 是以 dB 为单位的在该频率处 1Hz 带宽内的噪声功率与信号总功率比值。

时域：抖动

•    抖动（又称时间抖动），是实际测量到的信号在时域上与理想信号的偏差。以 1MHz的脉冲信号为例，理想的持续时间应该是1us，每500ns会有一个跳变沿，由于各种因素的存在，信号周期会发生变化，造成抖动。

倍频器相位噪声

•    倍频器对输入信号的频率和相位同时倍乘，因此倍频器又可看成相位倍乘器，倍频器的输出对输入信号的相位噪声而言就会恶化：SNR_out = -20log(N) ，N为倍频次数

分频器相位噪声

•    分频器对输入信号的频率和相位同时起除的作用，分频器的输出相位噪声对输入而言，相位噪声的谱密度改善了：SNR_out = -20log(N) ，N为倍频次数

应用

•    晶振的相位噪声在不同的应用领域中都具有重要性，尤其是对于需要高精度时钟或频率稳定性的系统。以下是一些应用领域中相位噪声的重要性：

应用领域

•    通讯系统

    如果本振信号的相噪较差，会增加通信中的误码率，影响载频跟踪精度;影响通信接收机信道内、外性能测量。如果要求接收机灵敏度越高，相噪也必须更好。

•    雷达和导航系统

      相位噪声会影响系统的定位精度，尤其在长距离和高精度要求的场景下。为了提高空间检测能力，低相噪非常重要；尤其低重复周期雷达，调制后的两根载频频谱的远端相噪可能发生叠加。

•    医疗设备

      在医疗设备中，如核磁共振成像（MRI）或超声波系统，时钟的稳定性对于诊断和治疗的精确性至关重要。相位噪声可能影响成像质量和数据精确度。

•    工业控制和测量

      在工业自动化和测量系统中，精准的时序和频率同步对于确保系统稳定性和准确性至关重要。相位噪声可能导致系统测量误差和控制不稳定。