基于相位處理的時間間隔測量系統(tǒng)設計.pdf

1、時間作為基本物理量之一，它的測量通常分為時刻和時間間隔兩部分，時間間隔的測量分為周期和非周期兩種情況，作為時間頻率測控領域的一個基本問題，高精度時間間隔測量的應用非常廣泛，無論在通信、激光測距、衛(wèi)星導航定位及芯片設計等工程領域，還是原子物理、天文觀測等基礎科學研究領域都有涉及。時間間隔的測量方法研究及實現(xiàn)通常從模擬法和數(shù)字法兩個方面考慮，模擬法具有較高的測量精度，但實現(xiàn)線路相對復雜，尤其涉及高頻信號處理與高頻電子線路設計方面，不易實現(xiàn)，

2、后者在測量過程中會引入?1量化誤差，制約了精密測量中對精度和分辨率的要求，因此能夠簡化測量線路，但不影響分辨率和測量精度的時間間隔測量系統(tǒng)成為時頻測控領域的研究熱點。
　　本文通過分析和研究常用時間間隔測量方法，結合最近幾年在時間頻率測控領域的相關理論，提出并設計了一種能夠簡化測量設備但性能依舊良好的時間間隔測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)基于信號的相位比對技術能夠獲得高精度測量分辨率的相關理論，通過利用高速AD對模糊區(qū)脈沖采樣，獲得相位差與采樣

3、電壓值關系，根據(jù)相位差和時間的對應關系實現(xiàn)時間間隔測量。
　　本文從時頻測控領域相關理論研究出發(fā)，研究了傳統(tǒng)時間間隔測量系統(tǒng)的優(yōu)缺點，制定了基于相位處理的時間測量系統(tǒng)方案，完成了系統(tǒng)硬件電路原理圖設計，通過對系統(tǒng)功能和性能的測試及對實驗結果的分析，詳細地安排了本時間間隔測量系統(tǒng)的設計步驟。FPGA作為前期被測信號的處理芯片，在其中集成了測量系統(tǒng)的數(shù)字電路部分，簡化了復雜的信號處理電路單元，改善了系統(tǒng)穩(wěn)定性，同時增強系統(tǒng)的可靠性。最