Традиционная схема измерения

Устройство для измерения параметров Аллена содержит аппаратную и программную части [100]. Аппаратная часть осуществляет получение как можно большего количества N последовательных независимых отсчетов у_;(то) на интервалах усреднения длительностью т₀, следующих друг за другом с нулевым временным промежутком между ними (рис. 16.2).

Рис. 16.2. Диаграмма приращений частоты (плотная упаковка пар).

Компьютер осуществляет накопление данных, обработку и графическое отображение результата.

Например, при аттестации лазерных систем используется представленная далее методика измерения дисперсии Аллена.

• 1. Изготавливаются две одинаковые лазерные системы, частота излучения лазеров в которых соответственно уД/) и у₂(/) .
• 2. С помощью системы ФАП к одному из лазеров (например, ко второму) привязывается третий лазер, который излучает на частоте у₃(/), отличающейся от у₂(/) на частоту /о (0> служащую опорной для системы ФЛПЧ:

уз (0 = у₂(0+/о (0;

• 3. Излучения первого и трегьего лазеров сбиваются, частота биений равна /в (0 = ^уз (0 — VI (0 = ч₂ (0 — V1 (0+/о (0 •
• 4. Частота /#(/) может быть измерена цифровым частотомером, абсолютные значения се нестабильности равны статистической сумме абсолютных значений нестабильности частот обоих лазеров.

Здесь величину истинного значения частоты /(/) следует отличать от ее оценки у,(т) на интервале г, полученной с помощью частотомера.

Поскольку лазеры 1 и 2 идентичны, считается обоснованной гипотеза о равном вкладе нестабильностей частот их излучения в суммарную нестабильность, которая получается по правилу суммирования независимых случайных величин. Другими словами, результат суммирования в ур2 больше каждой составляющей. Кроме того, используется гипотеза об эргодичности процесса флуктуации частоты, а следовательно, о возможности замены усреднения по множеству усреднением по времени.