基于重合脉冲计数的异频双相位重合检测系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于重合脉冲计数的超高分辨率异频双相位重合检测系统及方法，该系统包括异频信号相位重合预检测及相位重合脉冲群产生电路、双相位重合检测相位偏差修正电路和门时产生电路；本发明利用异频信号间的群相位重合原理，结合相位重合预检测及相位重合脉冲群产生电路和重合脉冲计数，不仅给出了测量比对所需的闸门信息，同时可由重合脉冲计数值求出相位重合检测偏差值，对最终的测量结果进行修正。该方法消除了相位噪声和触发误差对于相位重合检测的影响；实现的相位差重合检测能到达优于皮秒的测量分辨率。该方法提高了相位重合检测的精度和测量分辨率，实现电路结构简单，易于集成和产品化。

主权项

一种基于重合脉冲计数的超高分辨率异频双相位重合检测系统，其特征在于，该系统包括异频信号相位重合预检测及相位重合脉冲群产生电路，双相位重合检测相位偏差修正电路和门时产生电路；异频信号相位重合预检测及相位重合脉冲群产生电路结构为：可调延时模块，用于对输入的方波信号进行可调节的延时处理；非门，与可调延时模块、与门相连接，用于对输入的方波信号实现取反处理；至少一个与门，用于将输入的信号与其延时取反信号求与，从而得到方波的沿脉冲信号，将多路比对信号经处理后得到的沿脉冲信号求与从而得到多路比对信号的相位重合检测脉冲群；双相位重合检测相位偏差修正电路结构为：整形模块，与相位重合预检测及相位重合脉冲群产生电路相连接，两路比对信号输入系统时首先通过的模块，用于对两路比对信号进行整形处理，使之形成方波；相位重合预检测及相位重合脉冲群产生模块，与整形模块、双相位重合检测偏差修正模块相连接，用于将输入的两路异频方波信号进行处理后，初步得到所需要的门时产生信号和相位重合检测脉冲群；双相位重合检测偏差修正模块，与相位重合预检测及相位重合脉冲群产生电路相连接，用于完成对初步检测到的重合脉冲群进行计数，进而对相位重合检测偏差进行误差修正，其具体的内部连接功能为：计数器，与相位重合预检测及相位重合脉冲群产生电路、单片机、参考门时电路相连接，用于对相位重合预检测及相位重合脉冲群产生电路产生的相位重合脉冲群进行计数；参考门时电路，与计数器、单片机相连接，由单片机产生参考门时信号控制计数器，用于保证对开门或关门信号附近的相位重合脉冲群不重复计数；单片机，与计数器，参考门时电路相连接，用于对参考门时电路发出指令，控制计数器对相位重合检测脉冲群进行计数，对计数器计数结果进行比较处理，给出最终相位重合检测电路的相位差修正值；门时产生电路，与相位重合预检测电路及相位重合脉冲群产生相连接，用于产生测量对比闸门驱动信号，即信号之间的两个相邻的相位重合点一个作为开门信号开启闸门，一个作为关门信号关闭闸门。