【摘要】：高精度的時(shí)間間隔測(cè)量是一個(gè)有著重要戰(zhàn)略意義的課題。不僅在原子物理實(shí)驗(yàn)、天文觀測(cè)、激光測(cè)距等實(shí)驗(yàn)中有著廣泛應(yīng)用，在IC設(shè)計(jì)、電信通訊中發(fā)揮重要作用，在航空航天和國(guó)防軍事中更是不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)。 本文設(shè)計(jì)了一個(gè)集成在FPGA內(nèi)的高精度時(shí)間間隔測(cè)量模塊。文中給出了這個(gè)的測(cè)量模塊的原理和實(shí)現(xiàn)方法。文章首先介紹了主流的幾種時(shí)間間隔測(cè)量方法，，特別是設(shè)計(jì)采用的抽頭延遲線法，并且簡(jiǎn)要分析了這種方法在FPGA內(nèi)部的實(shí)現(xiàn)途徑。而后，介紹了整個(gè)設(shè)計(jì)的架構(gòu)，分析了各個(gè)模塊的功能。然后是依次介紹各個(gè)模塊的實(shí)現(xiàn)方案，包括延遲線，粗測(cè)量模塊，校正與標(biāo)定模塊，數(shù)據(jù)處理與格式處理模塊以及輸出的LCD和UART模塊。 本文還提供了豐富的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。在本文實(shí)驗(yàn)部分，測(cè)量了參考時(shí)鐘的抖動(dòng)，并用該測(cè)量模塊對(duì)固定電纜線延時(shí)驗(yàn)證了系統(tǒng)的精度，利用脈沖產(chǎn)生器產(chǎn)生的可調(diào)整的時(shí)間間隔驗(yàn)證了系統(tǒng)的線性和分辨率。目前，設(shè)計(jì)不僅達(dá)到開題時(shí)提出的指標(biāo)要求，而且在同類設(shè)計(jì)中達(dá)到最高分辨率。 本文最后，總結(jié)了這個(gè)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，并且提出了對(duì)進(jìn)一步改進(jìn)的幾點(diǎn)思考。
【圖文】：

以及各個(gè)模塊的工作原理。3.1ML402開發(fā)平臺(tái)ML402開發(fā)板平臺(tái)，如圖3一1所示。圖3一1MMoZ開發(fā)板[301該開發(fā)平臺(tái)集成了一塊V4SX35的FPGA，還有各種相關(guān)的器件。包括

1OMHzBStartStoP………圖4一1IOMHz與ZOOMHz時(shí)間間隔測(cè)量實(shí)驗(yàn)原理圖如上圖所示，我們采用這種連接方式來(lái)測(cè)量系統(tǒng)的抖動(dòng)。系統(tǒng)的4個(gè)輸入，10MHzA、10MHzB以及start、sotp都是從脈沖信號(hào)發(fā)生器出來(lái)的同源信號(hào)。其中l(wèi)oMHzA作為sR620的開門信號(hào)，loMHzB、St叭和St叩經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換，送入FPGA作為信號(hào)源。而DCM倍頻后所得的200MHz，通過(guò)SMA接頭作為SR62O的關(guān)門信號(hào)輸出。SR620的測(cè)量值通過(guò)RS232串口送PC。下圖所示就是通過(guò)串口采集的數(shù)據(jù)樣本。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)科學(xué)院研究生院（上海天文臺(tái)）
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2006
【分類號(hào)】：P127.1

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 劉德亮;尉廣軍;傅振華;;基于FPGA的某型導(dǎo)彈點(diǎn)火時(shí)間測(cè)量研究[J];計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制;2011年06期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 竇飛;高Z物質(zhì)宇宙線成像系統(tǒng)讀出電子學(xué)方法研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 鄒進(jìn)波;基于FPGA的精密時(shí)間間隔測(cè)量研究與實(shí)現(xiàn)[D];西安科技大學(xué);2011年

2 周偉光;網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘源本地時(shí)鐘單元的研究與實(shí)現(xiàn)[D];華中科技大學(xué);2009年

本文編號(hào)：2656347