基于内插法的高精度脉冲重复间隔测量装置及方法与流程

技术特征：
1.一种基于内插法的高精度脉冲重复间隔测量装置，包括第一采样模块、第二采样模块、第一时钟模块、第二时钟模块和脉冲重复间隔计算模块，第一时钟模块产生量化时钟信号，量化时钟的频率为f0，第二时钟模块输出由量化时钟产生的同频正弦信号，待测脉冲送入第一采样模块和第一时钟模块，待测脉冲的第一上升沿触发第一采样模块对所述第二时钟模块的输出信号进行采样，采样值为s
a
，同时，待测脉冲的第一上升沿还触发第一时钟模块输出量化时钟信号，量化时钟信号触发第二采样模块对所述第二时钟模块的输出信号进行采样，采样值为s
b
，同时开始计数，起始计数值为m；待测脉冲第二个上升沿触发量化时钟信号第一采样模块对所述第二时钟模块的输出信号进行采样，采样值为s
c
，同时，待测脉冲的第二上升沿还触发第一时钟模块输出量化时钟信号，量化时钟信号触发第二采样模块对所述第二时钟模块的输出信号进行采样，采样值为s
d
，此时终止计数值为n；脉冲重复间隔计算模块根据采样值s
a
、s
b
、s
c
、s
d
，通过反三角函数计算出对应的相位值φ
a
、φ
b
、φ
c
、φ
d
，根据以下公式计算出脉冲重复间隔：pri＝(n
‑
m)/f0 (φ
b
–
φ
a
)/(2πf0)
‑
(φ
d
–
φ
c
)/(2πf0)。2.如权利要求1所述的高精度脉冲重复间隔测量装置，其中，第一采样模块和第二采样模块是模数转换器。3.如权利要求1所述的高精度脉冲重复间隔测量装置，其中，第一时钟模输出信号的频率为100mhz，第二时钟模块是原子钟，输出信号的频率为10mhz。4.如权利要求1所述的高精度脉冲重复间隔测量装置，其中，脉冲重复间隔计算模块采用fpga实现。5.一种基于内插法的高精度脉冲重复间隔测量方法，包括步骤：步骤s1：通过高速采集卡获得待测脉冲、原子钟、量化时钟的信号；步骤s2：根据采集的待测脉冲信号，获取待测脉冲第一上升沿位置toa1和第二上升沿位置toa2；步骤s3：根据待测脉冲的第一上升沿位置toa1和第二上升沿位置toa2，获取原子钟的四个采样点的采样值；其中，第一采样点a为待测脉冲第一上升沿位置toa1，原子钟对应的采样值为s
a
；第二采样点b为待测脉冲第一上升沿触发量化时钟并开始量化时钟计数的位置，原子钟对应的采样值为s
b
；第三采样点c测脉冲的第二上升沿位置toa2，原子钟对应的采样值为s
c
；第四采样点d待测脉冲第二上升沿触发量化时钟并终止量化脉冲计数的位置，原子钟对应的采样值为s
d
；步骤s4：根据原子钟第一采样值s
a
、第二采样值s
b
、第三采样值s
c
、s
d
的值，通过反三角函数计算出对应的相位值φ
a
、φ
b
、φ
c
、φ
d
；步骤s5：计算第二采样点b和第四采样点d之间的脉冲计数差值n
‑
m，其中，起始计数值m为第二采样点b的量化脉冲计数值，终止计数值n为第四采样点d的量化脉冲计数值；步骤s6：根据公式pri＝(n
‑
m)/f0 (φ
b
–
φ
a
)/(2πf0)
‑
(φ
d
–
φ
c
)/(2πf0)计算脉冲重复间隔pri的值，f0为量化时钟的频率。6.一种如权利要求5所述的高精度脉冲重复间隔测量方法，还包括步骤s7，重复步骤s1
‑
s6，对n个的待测脉冲间的间隔进行测量，n≥3,得到n
‑
1个两两待测脉冲间的脉冲重复时间间隔pri的值。
7.一种如权利要求6所述的高精度脉冲重复间隔测量方法，还包括步骤s8，对得到n
‑
1个两两待测脉冲间的脉冲重复时间间隔pri的值进行统计平均，消除测量误差。

技术总结
本发明公开一种基于内插法的高精度脉冲重复间隔测量装置和方法。本发明在提取内插相位时，采用同频正交两路信号，解决了正弦信号在90


技术研发人员：凌玲
受保护的技术使用者：安徽中金码电子科技有限公司
技术研发日：2021.08.13
技术公布日：2021/11/8