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近年来，对于各种频率源的相位噪声测量越来越受到各方面的关注。在现代无线电和雷达通信技术中，信号相位噪声是描述信号频率稳定性的重要指标，其相应的测试设备亦受到广泛的重视。本文首先介绍了虚拟仪器和相位噪声的有关概念，然后详细讨论了在相位噪声谱估计中周期图法、相关图法和Welch算法的应用，通过理论分析和仿真对三种方法的性能进行了比较，最后以PXI总线系统为基础，在Labview中控制数据采集卡采集相位信号，并实现功率谱估计算法，建立基于PXI总线的相位噪声自动测试系统。通过了实际链路测试。