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本论文致力于被动型相干布居囚禁(Coherent Population Trapping, CPT)原子频标系统优化,针对改进CPT原子频标的频率稳定度、频率准确度以及减少激光锁频环路的资源预算这三个方面做了以下工作：第一,提出了一种基于坐标旋转数字计算方法(Coordinate Rotational Digital Computer, CORDIC)的数字正交解调方法。该方法采用流水线结构,只有移位和加法单元,占用资源少,效率高,易于现场可编程门阵列(Filed Programmable Gate Array, FPGA)实现,将此方法应用于激光锁频环路中,可免去相位匹配调节步骤,减少激光频率扫描过程,直接获得最佳解调结果,简化了原子频标调试。第二,实现了一种优化CPT原子频标光频移性能的方法。CPT原子频标的频率稳定度很大程度取决于物理系统的性能,我们通过主动调节垂直腔表面发射激光器(Vertical Cavity Surface Emitting Laser, VCSEL)温度来改变微波调制指数和总光强,并相应调节注入VCSEL的电流来改变激光失谐,从而开展物理系统光频移实验研究,实验研究结果表明对于所采用的VCSEL将其工作温度控制在32℃并将驱动电流控制在949μA,收到明显优化的原子频标光频移性能的效果。研究结果表明这是一种可行的优化CPT原子频标光频移性能,进而提高原子频标的长期频率稳定度的方法。第三,介绍了我们所采取的基于卫星秒脉冲信号的CPT原子频标驯服方法。该方法将CPT原子频标输出的频率通过锁相环倍频到200MHz,在闸门时间内测出卫星信号与原子频标的时间间隔,实现CPT原子频标与卫星信号的频率偏移差值的测量,将测得的频率差用来对原子频标的输出频率实施负反馈调节。具体调节方案是：对频率的粗调通过调节锁相环寄存器的控制字实现,微调通过改变C场电流实现。通过该方案将实验所用的一台CPT原子频标的准确度控制在了1×10-10内。因为目前常用的卫星接收机输出的秒脉冲信号质量不够理想,我们还研究并实现了通过Kalman滤波和硬件开窗方法对所用的秒脉冲信号作防抖处理,获得性能明显改善的秒脉冲信号输出,将该方法应用于原子频标将会获得更佳驯服效果。