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高精度时间间隔测量方法的研究 被引量:4
1
作者 李启丙 《电测与仪表》 北大核心 2011年第4期90-92,共3页
为了解决传统时间间隔测量方法中测量精度高与测量时间长之间的矛盾,本文提出相位时间间隔测量方法,将待测脉冲的时间转换为与之对应的相位,再通过运算就可以得到待测脉冲的时间值。经理论分析和计算机实验仿真,表明此方法能够解决测量... 为了解决传统时间间隔测量方法中测量精度高与测量时间长之间的矛盾,本文提出相位时间间隔测量方法,将待测脉冲的时间转换为与之对应的相位,再通过运算就可以得到待测脉冲的时间值。经理论分析和计算机实验仿真,表明此方法能够解决测量精度高与测量时间长之间的矛盾,同时克服了传统时间间隔测量方法的测量原理误差。而且合理选择模数转换器的位数,可使测量精度达到飞秒级。 展开更多
关键词 时间间隔测量 相位时间间隔测量 测量原理误差 测量精度 飞秒
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脉冲激光测距系统中高精度时间间隔测量模块的研究 被引量:44
2
作者 吴刚 李春来 +2 位作者 刘银年 戴宁 王建宇 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期213-216,221,共5页
时间间隔的测量精度对脉冲激光测距系统的测量精度起决定作用.为此研制了一高精度时间间隔测量模块,该模块基于专用时间数字转换芯片开发,采用延迟线插入法技术,最大测量时间可高达200m s,测时分辨率最高可达125ps,对应测距分辨率18.75... 时间间隔的测量精度对脉冲激光测距系统的测量精度起决定作用.为此研制了一高精度时间间隔测量模块,该模块基于专用时间数字转换芯片开发,采用延迟线插入法技术,最大测量时间可高达200m s,测时分辨率最高可达125ps,对应测距分辨率18.75mm,适用于远距离的测量.给出了硬件和软件设计方法以及模块的测试结果. 展开更多
关键词 脉冲激光测距 时间间隔测量 时间数字转换 延迟线插入法
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光子计数成像激光雷达时间间隔测量系统研究 被引量:26
3
作者 朱磊 黄庚华 +2 位作者 欧阳俊华 舒嵘 王建宇 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期461-464,共4页
光子计数成像激光雷达需要测量一个激光主波和与之对应的多个回波之间的时间间隔,并具有高精度.采用延迟线插入法时间间隔测量技术,研制了具有27ps分辨率的多脉冲时间间隔测量系统,介绍了系统的软硬件结构及工作流程,测试了精度和线性... 光子计数成像激光雷达需要测量一个激光主波和与之对应的多个回波之间的时间间隔,并具有高精度.采用延迟线插入法时间间隔测量技术,研制了具有27ps分辨率的多脉冲时间间隔测量系统,介绍了系统的软硬件结构及工作流程,测试了精度和线性度等指标,实验结果表明系统精度达到80ps,线性度良好. 展开更多
关键词 光子计数 成像激光雷达 时间间隔测量 时间数字转换 延迟线插入法
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高精度时间间隔测量仪的研制 被引量:37
4
作者 屈八一 周渭 +2 位作者 陈发喜 李琳 王海 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第7期1476-1480,共5页
设计了一种新的时钟插入技术以实现高分辨率的时间间隔测量仪。该时钟插入技术利用信号在传输时会有稳定的,规律的延迟特点,用一段传输线对时钟信号延迟,在传输线上根据设计分辨率的大小设置一些离散的检测点,用D触发器完成对延迟后的... 设计了一种新的时钟插入技术以实现高分辨率的时间间隔测量仪。该时钟插入技术利用信号在传输时会有稳定的,规律的延迟特点,用一段传输线对时钟信号延迟,在传输线上根据设计分辨率的大小设置一些离散的检测点,用D触发器完成对延迟后的时钟信号与被测时间间隔开始或者结束信号的重合检测,根据重合点出现的位置推算出时钟信号与被测时间间隔开始或者结束信号的时差大小。采用FPGA芯片EP2C5Q204和上述时钟插入技术实现了一个高精度时间间隔测量仪。实验结果表明基于传输延迟的时钟插入技术具有分辨率高,温度稳定性高,抗干扰能力强,容易制造的特点。实现的时间间隔测量仪具有实现简单,稳定性好等优点。 展开更多
关键词 时间间隔测量 传输延迟 延迟线插入法
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脉冲激光测距中高速精密时间间隔测量研究 被引量:18
5
作者 岱钦 毛有明 +2 位作者 吴凯旋 吴杰 李业秋 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期83-87,共5页
在脉冲激光测距系统中,设计实现了基于FPGA和TDC-GP21的高速精密时间间隔测量系统。采用TDC-GP21的高精度测量模式,配置TDC-GP21完成了时间间隔测量,通过校准测量对测量结果进行补偿修正,提高了系统的测量精度;设计了多级嵌套状态机实... 在脉冲激光测距系统中,设计实现了基于FPGA和TDC-GP21的高速精密时间间隔测量系统。采用TDC-GP21的高精度测量模式,配置TDC-GP21完成了时间间隔测量,通过校准测量对测量结果进行补偿修正,提高了系统的测量精度;设计了多级嵌套状态机实现高速SPI通信,减小了系统单次测量周期;分析了影响测量精度的因素,比较分析了3种时刻鉴别方法的漂移误差,设计了高通阻容时刻鉴别模块,减小了系统的非线性误差。实验分别进行了基于FPGA脉冲信号的时间间隔测量和激光测距试验,对比验证了系统的测量误差,分析了系统在测量区间的线性度。实验结果表明,系统可以实现高速稳定测量,线性度良好,重复测量频率达1kHz,测量精度在±100ps内。 展开更多
关键词 时间间隔测量 FPGA TDC-GP21 高精度 时刻鉴别
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脉冲激光测距时间间隔测量及误差分析 被引量:30
6
作者 杨成伟 陈千颂 +1 位作者 林彦 霍玉晶 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2003年第2期123-126,共4页
在脉冲激光测距时间间隔测量系统中,传统的数字时钟计数法受限于计数时钟的频率,测量精度不高。由于模拟插入法具有测量范围大、线性好、测量精度高的优点,广泛应用于脉冲激光测距时间间隔测量系统中。介绍了模拟插入法时间间隔测量的原... 在脉冲激光测距时间间隔测量系统中,传统的数字时钟计数法受限于计数时钟的频率,测量精度不高。由于模拟插入法具有测量范围大、线性好、测量精度高的优点,广泛应用于脉冲激光测距时间间隔测量系统中。介绍了模拟插入法时间间隔测量的原理,设计了其测量系统及相应的测试电路。利用该系统进行了实验研究,达到了100ps的时间间隔测量精度,对应于1.5cm的测距精度。最后,进行了测量误差分析。 展开更多
关键词 脉冲激光测距 时间间隔测量 模拟插入法 精度
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基于内插采样技术的高精度时间间隔测量方法 被引量:34
7
作者 潘继飞 姜秋喜 毕大平 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期1633-1636,共4页
针对当前时间间隔测量方法中存在的问题,提出了一种基于内插采样技术的高精度时间间隔测量方法。该方法将对原理误差的测量转变为对基准信号相位的测量,完全克服了传统时间间隔测量方法的测量原理误差,并且解决了测量范围与测量精度的矛... 针对当前时间间隔测量方法中存在的问题,提出了一种基于内插采样技术的高精度时间间隔测量方法。该方法将对原理误差的测量转变为对基准信号相位的测量,完全克服了传统时间间隔测量方法的测量原理误差,并且解决了测量范围与测量精度的矛盾,能够完成实时测量。理论分析与计算机仿真结果均表明该方法是切实可行的。 展开更多
关键词 时间间隔测量 内插采样 原理误差 模数转换
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脉冲激光雷达的时间间隔测量综述 被引量:60
8
作者 霍玉晶 陈千颂 潘志文 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期136-139,共4页
文中阐述了脉冲激光雷达测距的原理 ,并综述了其核心技术——脉冲飞行时间测量技术及其最新进展。详细介绍了数字插入测量法的原理与其三种不同的插入方法 :延迟线法、模拟插入法和差频测相法 。
关键词 脉冲激光雷达 激光脉冲测距 时间间隔测量
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基于编码信号时间内插的高精度时间间隔测量方法 被引量:14
9
作者 卜朝晖 黄佩诚 +1 位作者 陈文星 朱人杰 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2015年第2期213-220,共8页
受测量方法和器件性能的制约,对单次测量精度达到亚皮秒(<1 ps)量级的事件计时技术的研究是一个亟待解决的难题。提出了一种新的高精度时间间隔测量方法,利用声表面波编码器件作为时间内插器,将时间内插法和编码信号自相关函数的高... 受测量方法和器件性能的制约,对单次测量精度达到亚皮秒(<1 ps)量级的事件计时技术的研究是一个亟待解决的难题。提出了一种新的高精度时间间隔测量方法,利用声表面波编码器件作为时间内插器,将时间内插法和编码信号自相关函数的高信噪比特性相结合,并利用一种完全有别于传统的时域互相关对时延进行测量的算法,从而可以大幅提高时间间隔测量的精度。实验结果表明,当时间内插信号采用带宽40 MHz、时宽5μs、中心频率150 MHz的线性调频信号时,可以获得0.48 ps测量精度。该方法是一种可靠、稳定、实用的高精度时间间隔测量方法,单次测量精度能够达到亚皮秒量级。 展开更多
关键词 时间间隔测量 时间内插 互相关 拟合 编码信号
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基于可触发环形振荡器的高精度时间间隔测量 被引量:15
10
作者 卜朝晖 常仙云 +2 位作者 陈文星 郑政 陈之纯 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期10-18,共9页
提出了一种新的高精度时间间隔测量方法,该方法利用代表事件的短脉冲去触发一个高速环形振荡电路,产生一个与该事件同步的时钟信号,该时钟信号随后被用作模-数转换器(ADC)的采样时钟去采样一个正弦参考信号。因此,两个事件之间的时间间... 提出了一种新的高精度时间间隔测量方法,该方法利用代表事件的短脉冲去触发一个高速环形振荡电路,产生一个与该事件同步的时钟信号,该时钟信号随后被用作模-数转换器(ADC)的采样时钟去采样一个正弦参考信号。因此,两个事件之间的时间间隔被映射成正弦参考信号上的两个点之间的初始相位差,随后对有限数量的样本进行全相位快速傅里叶变换(apFFT)运算,准确地计算出这个初始相位差,进而可以准确获得两个事件之间的时间间隔。该测量方法降低了工程实现的难度,当正弦参考信号的频率为10MHz,ADC的采样频率为133MHz、分辨率为12bits,apFFT运算点数为4096时,可以获得约2.8ps rms的单次测量精度和约Ips的时间分辨率,误差分布接近正态,实验结果与基于理论分析的误差范围一致。 展开更多
关键词 时间间隔测量 可触发环形振荡电路 全相位快速傅里叶变换算法 御原子钟
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高精度时间间隔测量技术与方法 被引量:91
11
作者 张延 黄佩诚 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2006年第1期1-15,共15页
时间间隔测量技术,尤其是高精度的时间间隔测量技术意义重大。不论是电信通讯、芯片设计等工程实践,还是原子物理、天文观测实验等理论研究,以及激光测距、卫星定位等航天军事技术,都离不开高精度的时间间隔测量技术。经过几十年的研究... 时间间隔测量技术,尤其是高精度的时间间隔测量技术意义重大。不论是电信通讯、芯片设计等工程实践,还是原子物理、天文观测实验等理论研究,以及激光测距、卫星定位等航天军事技术,都离不开高精度的时间间隔测量技术。经过几十年的研究,目前已经有多种测量方法。在阐明插值原理之后,依次介绍了直接计数法、扩展法、时间幅度转换法、游标法、抽头延迟线法和差分延迟线法等主要方法。然后对影响测量的几个因素,包括非线性和不定态作了讨论。针对这些不良影响,还探讨了一些提高精度和稳定度的方法,比如非线性校正、PLL(Phase Lock Loop)和DLL (Delay Lock Loop)技术。最后,对时间间隔测量技术的前景作了展望。 展开更多
关键词 天文观测设备与技术 时间间隔测量 综述 TDC 插值法 扩展法 游标法 延迟线法 差分延迟线法
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基于ADF4360-6和ECL分频的高精度时间间隔测量模块设计 被引量:5
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作者 宋建辉 袁峰 +1 位作者 丁振良 梁庄成 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2009年第5期63-65,共3页
高精度时间间隔测量在很多方面有着重要的意义。时间间隔计数法是高分辨测时的最有效方法。设计了一种基于脉冲计数原理的高精度时间间隔测量模块,该模块采用ADF4360-6频率合成器产生1.2 GHz高频参考时钟,由于该时钟信号为LVPECL电平,... 高精度时间间隔测量在很多方面有着重要的意义。时间间隔计数法是高分辨测时的最有效方法。设计了一种基于脉冲计数原理的高精度时间间隔测量模块,该模块采用ADF4360-6频率合成器产生1.2 GHz高频参考时钟,由于该时钟信号为LVPECL电平,需要将其转换为ECL电平。AD9515解决了这一关键技术。MC100EP016分频器实现对高频ECL信号分频计数。由于该时间间隔测量模块是电磁波时域反射电缆测长仪中的一部分,该模块的性能可以通过电缆测长仪验证。实验证明该模块具有较高精度,可以被广泛应用于时间、频率测量领域。 展开更多
关键词 ADF4360-6 脉冲计数 ECL 时间间隔测量
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探测低慢小目标的高精度时间间隔测量方法 被引量:9
13
作者 李菠 孟立凡 +2 位作者 李晶 刘春美 黄广炎 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第16期248-253,共6页
低空慢速小目标(以下简称"低慢小")探测系统需要应用激光技术对目标进行测距,需要测量激光主波与回波信号之间的时间间隔;并要具有高精度。提出一种高精度时间间隔测量方法,该方法基于内插采样技术,以正弦波作为参考信号,将... 低空慢速小目标(以下简称"低慢小")探测系统需要应用激光技术对目标进行测距,需要测量激光主波与回波信号之间的时间间隔;并要具有高精度。提出一种高精度时间间隔测量方法,该方法基于内插采样技术,以正弦波作为参考信号,将时间间隔测量转化为对参考正弦波的相位测量,有效地提高了时间间隔测量的精度。同时,该方法将数字计数法与内插采样技术相结合,既保持了数字计数法测量范围大的优势,又体现了内插采样法测量精度高的优点。实验结果表明,时间间隔测量精度能够达到70 ps;在0~20μs的测量范围内,测量相对误差达到10^(-5)量级,具有良好的线性度;且满足低慢小探测系统中激光测距对时间间隔测量精度的要求。 展开更多
关键词 低慢小目标 脉冲激光测距 时间间隔测量 内插采样
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基于PCI总线的高精密时间间隔测量仪的研制 被引量:10
14
作者 宋健 安琪 刘树彬 《电子测量与仪器学报》 CSCD 2006年第3期37-42,共6页
在很多大型物理实验和应用中,对时间间隔测量的精度要求是越来越高。本文介绍了一种基于PCI总线的高精密时间间隔测量仪的实现,该测量仪具有内部自检、通道识别及掉电保护等功能;并说明了该测量仪的多项关键技术,尤其是延时锁相环加RC... 在很多大型物理实验和应用中,对时间间隔测量的精度要求是越来越高。本文介绍了一种基于PCI总线的高精密时间间隔测量仪的实现,该测量仪具有内部自检、通道识别及掉电保护等功能;并说明了该测量仪的多项关键技术,尤其是延时锁相环加RC延迟线的两级时间内插技术;最后给出了该测量仪的性能指标。测量结果显示,该测量仪可以达到21ps的测量精度,同时可以测量的时间范围是51us。 展开更多
关键词 时间间隔测量 时间数字转换器 PCI总线 虚拟仪器
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基于声表面波色散延迟线激励的高精度时间间隔测量方法的研究 被引量:4
15
作者 卜朝晖 黄佩诚 +1 位作者 朱人杰 李冬东 《天文学进展》 CSCD 北大核心 2012年第4期527-540,共14页
高精度时间间隔测量技术对国民经济与国防建设意义重大。论述了一种新的高精度时间间隔测量方法,单次测量可以达到亚皮秒(<1 p8)量级的测量精度。该方法利用声表面波色散延迟线作为时间内插器,时间内插器起到时间拉伸的作用,从而可... 高精度时间间隔测量技术对国民经济与国防建设意义重大。论述了一种新的高精度时间间隔测量方法,单次测量可以达到亚皮秒(<1 p8)量级的测量精度。该方法利用声表面波色散延迟线作为时间内插器,时间内插器起到时间拉伸的作用,从而可以获得多个测量值,在随后的处理中,由于互相关运算的平均效果,总的测量误差将被大大降低。用窄脉冲去激励声表面波色散延迟线,输出响应为线性调频信号,通过对两次激励的输出响应作互相关运算,对运算结果的相频特性作一阶拟合,便可以精确地得出这两次激励之间的时间间隔。详细推导了测量误差的传播模型,并着重分析了3类主要噪声产生的测量误差,进而提出了减小测量误差的具体措施。 展开更多
关键词 时间间隔测量 时间内插器 SAWDDL 互相关 拟合 线性调频信号
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利用高精度时间间隔测量技术实现光速测定方法的研究 被引量:3
16
作者 吴刚 李春来 +1 位作者 朱磊 刘银年 《应用光学》 CAS CSCD 2007年第3期350-353,共4页
为了实现实验室环境下测定光速,采用已知长度及折射率的单模零色散光纤作为传输介质,利用高精度时间间隔测量技术测量了光在该光纤中的传输延时。经过理论推导,求出光速c与作为传输介质的光纤长度L、折射率n及光纤延时τ之间的关系式,... 为了实现实验室环境下测定光速,采用已知长度及折射率的单模零色散光纤作为传输介质,利用高精度时间间隔测量技术测量了光在该光纤中的传输延时。经过理论推导,求出光速c与作为传输介质的光纤长度L、折射率n及光纤延时τ之间的关系式,从而通过测量得到L,n及τ的值即可计算得到真空中的光速值。与传统的利用天文法及精密仪器测量光速的方法相比,采用比较先进的高精度时间间隔测量技术可使时间分辨率达到125 ps,从而在实验室环境下,利用简单仪器得到了高精度的测量结果。最终测量所得光速为299 928 077 m/s,误差为30 860 m/s。 展开更多
关键词 光学测量 高精度时间间隔测量技术 光纤延时 光速测定
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基于时间数字转换技术的超短时间间隔测量 被引量:5
17
作者 崔景霖 荣刚 +1 位作者 马明 郭颖 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2009年第4期19-22,共4页
当要求脉冲激光在近距离(几米范围内)进行高精度测距时,将会遇到纳秒级超短时间间隔测量的问题。采用时间数字转换技术(简称TDC)实现了时间间隔最小到2 ns的超短间隔的时间测量,并能实现皮秒级的测量分辨率,解决了传统的脉冲计数法在超... 当要求脉冲激光在近距离(几米范围内)进行高精度测距时,将会遇到纳秒级超短时间间隔测量的问题。采用时间数字转换技术(简称TDC)实现了时间间隔最小到2 ns的超短间隔的时间测量,并能实现皮秒级的测量分辨率,解决了传统的脉冲计数法在超短时间间隔测量领域无法适用的问题,可应用于近距离下精确定距或连续测距。 展开更多
关键词 激光测距 超短时间间隔测量 时间数字转换
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时间间隔测量的双扩展内插技术研究 被引量:3
18
作者 古军 詹惠琴 习友宝 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期204-207,共4页
提出了一种基于电容器充放电原理的双扩展内插法,研究了双扩展测时内插器的工作原理和误差分析。双扩展内插法与单扩展内插法相比,能大大提高测时分辨力,并显著减少其内插时间,有效地解决了单扩展内插法中高测时分辨力和快测量速率之间... 提出了一种基于电容器充放电原理的双扩展内插法,研究了双扩展测时内插器的工作原理和误差分析。双扩展内插法与单扩展内插法相比,能大大提高测时分辨力,并显著减少其内插时间,有效地解决了单扩展内插法中高测时分辨力和快测量速率之间的矛盾。 展开更多
关键词 时间间隔测量 模拟内插器 时间扩展器 时间数字变换
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DL-32/16型多路时间间隔测量仪及其应用 被引量:2
19
作者 邵英斌 董金轩 曹科峰 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 1995年第1期91-96,共6页
基于模拟内插原理,研制了一种精密多路时间间隔测量仪。该仪器有一个公共起始通道和32或16路停止通道,测时范围50ns~820ms,分辨力1ns,精度优于±5ns。由于采用了内部微处理器,仪器具有内部自检、通道识别... 基于模拟内插原理,研制了一种精密多路时间间隔测量仪。该仪器有一个公共起始通道和32或16路停止通道,测时范围50ns~820ms,分辨力1ns,精度优于±5ns。由于采用了内部微处理器,仪器具有内部自检、通道识别、差错指示和测量数据自动显示,打印、处理及掉电保护等功能,并能给出多次测量的平均值、最大值和最小值。实验测量了T/Γ炸药的爆速和钨合金中的冲击波速度,得到满意的结果。 展开更多
关键词 时间间隔测量 冲击波 爆轰波 计时器
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精密时间间隔测量及其在大科学工程中的应用 被引量:11
20
作者 安琪 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第7期758-764,共7页
介绍了精密时间间隔测量的基本原理和方法,重点介绍了中国科学技术大学快电子学实验室在该领域开展的研究工作以及近年来在核及粒子物理实验领域方面国家大科学工程上的应用.
关键词 时间间隔测量 定时方法 时间-数字变换 时间内插
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