【摘要】：高精度的時間間隔測量是一個有著重要戰(zhàn)略意義的課題。不僅在原子物理實驗、天文觀測、激光測距等實驗中有著廣泛應用，在IC設計、電信通訊中發(fā)揮重要作用，在航空航天和國防軍事中更是不可或缺的關鍵技術。 本文設計了一個集成在FPGA內(nèi)的高精度時間間隔測量模塊。文中給出了這個的測量模塊的原理和實現(xiàn)方法。文章首先介紹了主流的幾種時間間隔測量方法，，特別是設計采用的抽頭延遲線法，并且簡要分析了這種方法在FPGA內(nèi)部的實現(xiàn)途徑。而后，介紹了整個設計的架構，分析了各個模塊的功能。然后是依次介紹各個模塊的實現(xiàn)方案，包括延遲線，粗測量模塊，校正與標定模塊，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驗數(shù)據(jù)。在本文實驗部分，測量了參考時鐘的抖動，并用該測量模塊對固定電纜線延時驗證了系統(tǒng)的精度，利用脈沖產(chǎn)生器產(chǎn)生的可調(diào)整的時間間隔驗證了系統(tǒng)的線性和分辨率。目前，設計不僅達到開題時提出的指標要求，而且在同類設計中達到最高分辨率。 本文最后，總結了這個設計的特點，并且提出了對進一步改進的幾點思考。
【圖文】：

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

1OMHzBStartStoP………圖4一1IOMHz與ZOOMHz時間間隔測量實驗原理圖如上圖所示，我們采用這種連接方式來測量系統(tǒng)的抖動。系統(tǒng)的4個輸入，10MHzA、10MHzB以及start、sotp都是從脈沖信號發(fā)生器出來的同源信號。其中l(wèi)oMHzA作為sR620的開門信號，loMHzB、St叭和St叩經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換，送入FPGA作為信號源。而DCM倍頻后所得的200MHz，通過SMA接頭作為SR62O的關門信號輸出。SR620的測量值通過RS232串口送PC。下圖所示就是通過串口采集的數(shù)據(jù)樣本。
【學位授予單位】：中國科學院研究生院（上海天文臺）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：P127.1

【引證文獻】

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1 劉德亮;尉廣軍;傅振華;;基于FPGA的某型導彈點火時間測量研究[J];計算機測量與控制;2011年06期

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

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1 鄒進波;基于FPGA的精密時間間隔測量研究與實現(xiàn)[D];西安科技大學;2011年

2 周偉光;網(wǎng)絡時鐘源本地時鐘單元的研究與實現(xiàn)[D];華中科技大學;2009年

本文編號：2656347