一种异频相位重合模糊区特征脉冲检测系统及检测方法技术方案

本发明专利技术公开了一种异频相位重合模糊区特征脉冲检测系统，包括依次连接的FPGA模块、模糊区脉冲产生电路、第一差分游标延迟器、异或门电路模块、第二差分游标延迟器、第三差分游标延迟器、非门电路模块和与门电路模块，模糊区脉冲产生电路还直接连接异或门电路模块，第二差分游标延迟器还直接连接与门电路模块。本发明专利技术能够有效实现异频相位重合模糊区特征脉冲的检测，具有高精度、高可靠性的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种异频相位重合模糊区特征脉冲检测系统及检测方法
本专利技术涉及一种脉冲检测系统及检测方法，尤其涉及一种异频相位重合模糊区特征脉冲检测系统及检测方法。
技术介绍
目前,在复杂频率关系或大频率差异频率关系下，模糊区的形成是随机的，模糊区的宽度是变化的，理论上若以此模糊区为基础建立测量闸门，其测量精度不易保证。在实际的异频相位重合脉冲检测中，精密时频多参数的测量主要依赖于模糊区的恒定性以及模糊区以群周期为间隔的重复性或严格同步性，影响测量精度的主要因素是模糊区内促使闸门开关的触发脉冲的随机性。而现有的异频相位重合模糊区特征脉冲检测系统，存在检测精度差、可靠性差的缺点。传统的相位重合模糊区检测技术，一方面由于参考信号与被测信号频率关系的不确定性，常常导致其模糊区宽度的不确定性，这种不确定性主要影响以闸门计数为基础的时频多参数的测量精度；另一方面由于参考信号与被测信号的频率关系的复杂性，常常会导致相位重合模糊区难以形成，造成测量速度减慢，甚至测量困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种异频相位重合模糊区特征脉冲检测系统及检测方法，能够有效实现异频相位重合模糊区特征脉冲的检测，具有高精度、高可靠性的优点。本专利技术采用下述技术方案：一种异频相位重合模糊区特征脉冲检测系统，包括FPGA模块、模糊区脉冲产生电路、第一差分游标延迟器、异或门电路模块、第二差分游标延迟器、第三差分游标延迟器、非门电路模块和与门电路模块；所述的FPGA模块，用于利用FPGA模块内部的锁相环作为频率源并分频产生10MHz频率信号和10.23MHz频率信号分别输送至模糊区脉冲产生电路；所述的模糊区脉冲产生电路，用于对FPGA模块输送的10MHz频率信号和10.23MHz频率信号分别进行滤波、模拟信号处理和信号电平标准转换，将输入的两路频率信号经滤波后转换为两路数字信号；然后对两路数字信号实现信号电平标准转换，以产生足够的电压以驱动后级电路；再将经电平标准转换的两路数字信号进行精细延时，并对经精细延时后的两路数字信号进行相位同步检测，最终输出两路数字信号的模糊区脉冲，并将两路数字信号的模糊区脉冲分别输送至第一差分游标延迟器和异或门电路模块；所述的第一差分游标延迟器，用于对模糊区脉冲产生电路输出的模糊区脉冲进行延迟实现相位调整，使延迟后的模糊区脉冲与原模糊区脉冲在相位或时间上后移若干延迟分辨率,然后将延迟调整后的模糊区脉冲信号传输到异或门电路模块；所述的异或门电路模块，用于将模糊区脉冲产生电路传输的模糊区脉冲和第一差分游标延迟器传输的延迟调整后的模糊区脉冲进行异或处理，在相位延迟宽度位置上产生模糊区双边特征脉冲，然后将产生的模糊区双边特征脉冲传输至第二差分游标延迟器；所述的第二差分游标延迟器，用于对异或门电路模块输送的模糊区双边特征脉冲进行脉冲宽度调整，使模糊区双边特征脉冲变为模糊区单边特征脉冲；然后将产生的模糊区单边特征脉冲分别输送至第三差分游标延迟器和与门电路模块；所述的第三差分游标延迟器，用于对第二差分游标延迟器输送的模糊区单边特征脉冲进行高分辨差分游标延迟，使第二差分游标延迟器输送的模糊区单边特征脉冲变为能够触发计数闸门且比模糊区单边特征脉冲更窄的模糊区单边特征脉冲,称为模糊区单边特征极窄脉冲；然后将产生的模糊区单边特征极窄脉冲输送至非门电路模块；所述的非门电路模块，用于对第三差分游标延迟器输送的模糊区单边特征极窄脉冲进行相位取反，并将生成的相位取反后的模糊区单边特征极窄脉冲输送至与门电路模块；所述的与门电路模块，用于将第二差分游标延迟器输送的模糊区单边特征脉冲和非门电路模块输送的相位取反后的模糊区单边特征极窄脉冲进行与逻辑处理，并将模糊区单边特征脉冲和模糊区单边特征极窄脉冲相位重合的部分作为最终输出的最佳模糊区特征脉冲。所述的10MHz频率信号为标准的频率信号由原子频标产生。所述的模糊区脉冲产生电路依次由滤波电路、模拟信号处理电路、信号电平标准转换电路、信号延迟电路以及门电路组成；滤波电路，用于对FPGA模块产生的10MHz频率信号和10.23MHz频率信号进行滤波处理，并将处理后的10MHz频率信号和10.23MHz频率信号传输至模拟信号处理电路；模拟信号处理电路，用于将经滤波处理后的10MHz频率信号和10.23MHz频率信号转换为两路数字信号；并将转换后的两路数字信号传输至信号电平标准转换电路；信号电平标准转换电路，用于实现信号电平标准转换，对模拟信号处理后的10MHz频率信号和10.23MHz频率信号进行电压变换处理，将1.1V的ECL电平转化成4.5V的TTL电平，以产生足够的电压驱动后级电路；并将信号电平标准转换后的两路数字信号传输至信号延迟电路；信号延迟电路，用于对两路数字信号进行信号延迟；并将经过信号延迟的两路数字信号传送至门电路；门电路，用于对两路数字信号进行相位同步检测，最终输出两路数字信号的模糊区脉冲，并将产生的相位重合模糊区脉冲送入第一差分游标延迟器和异或门电路模块。所述的门电路采用与门电路。一种利用权利要求1至4任意一项所述的异频相位重合模糊区特征脉冲检测系统进行的检测方法，依次包括以下步骤：A:利用FPGA模块内部的锁相环作为频率源并分频产生10MHz频率信号和10.23MHz频率信号分别输送至模糊区脉冲产生电路；B:利用模糊区脉冲产生电路，对FPGA模块输送的10MHz频率信号和10.23MHz频率信号分别进行滤波、模拟信号处理和信号电平标准转换，将输入的两路频率信号经滤波后转换为两路数字信号；然后对两路数字信号实现信号电平标准转换，以产生足够的电压以驱动后级电路；再将经电平标准转换的两路数字信号进行精细延时，并对经精细延时后的两路数字信号进行相位同步检测，最终输出两路数字信号的模糊区脉冲，并将两路数字信号的模糊区脉冲分别输送至第一差分游标延迟器和异或门电路模块；C:利用第一差分游标延迟器，用于对模糊区脉冲产生电路输出的模糊区脉冲进行延迟实现相位调整，使延迟后的模糊区脉冲与原模糊区脉冲在相位或时间上后移若干延迟分辨率,然后将延迟调整后的模糊区脉冲信号传输到异或门电路模块；D：利用异或门电路模块，将模糊区脉冲产生电路传输的模糊区脉冲和第一差分游标延迟器传输的延迟调整后的模糊区脉冲进行异或处理，在相位延迟宽度位置上产生模糊区双边特征脉冲，然后将产生的模糊区双边特征脉冲传输至第二差分游标延迟器；E：利用第二差分游标延迟器，对异或门电路模块输送的模糊区双边特征脉冲进行脉冲宽度调整，使模糊区双边特征脉冲变为模糊区单边特征脉冲；然后将产生的模糊区单边特征脉冲分别输送至第三差分游标延迟器和与门电路模块；F:利用第三差分游标延迟器，对第二差分游标延迟器输送的模糊区单边特征脉冲进行高分辨差分游标延迟，使第二差分游标延迟器输送的模糊区单边特征脉冲变为能够触发计数闸门且比模糊区单边特征脉冲更窄的模糊区单边特征脉冲,称为模糊区单边特征极窄脉冲；然后将产生的模糊区单边特征极窄脉冲输送至非门电路模块；G：利用非门电路模块，对第三差分游标延迟器输送的模糊区单边特征极窄脉冲进行相位取反，并将生成的相位取反后的模糊区单边特征极窄脉冲输送至与门电路模块；H：利用与门电路模块，将第二差分游标延迟器输送的模糊区单边特征脉冲和非门电路模块输送本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种异频相位重合模糊区特征脉冲检测系统，其特征在于：包括FPGA模块、模糊区脉冲产生电路、第一差分游标延迟器、异或门电路模块、第二差分游标延迟器、第三差分游标延迟器、非门电路模块和与门电路模块；所述的FPGA模块，用于利用FPGA模块内部的锁相环作为频率源并分频产生10MHz频率信号和10.23MHz频率信号分别输送至模糊区脉冲产生电路；所述的模糊区脉冲产生电路，用于对FPGA模块输送的10MHz频率信号和10.23MHz频率信号分别进行滤波、模拟信号处理和信号电平标准转换，将输入的两路频率信号经滤波后转换为两路数字信号；然后对两路数字信号实现信号电平标准转换，以产生足够的电压以驱动后级电路；再将经电平标准转换的两路数字信号进行精细延时，并对经精细延时后的两路数字信号进行相位同步检测，最终输出两路数字信号的模糊区脉冲，并将两路数字信号的模糊区脉冲分别输送至第一差分游标延迟器和异或门电路模块；所述的第一差分游标延迟器，用于对模糊区脉冲产生电路输出的模糊区脉冲进行延迟实现相位调整，使延迟后的模糊区脉冲与原模糊区脉冲在相位或时间上后移若干延迟分辨率,然后将延迟调整后的模糊区脉冲信号传输到异或门电路模块；所述的异或门电路模块，用于将模糊区脉冲产生电路传输的模糊区脉冲和第一差分游标延迟器传输的延迟调整后的模糊区脉冲进行异或处理，在相位延迟宽度位置上产生模糊区双边特征脉冲，然后将产生的模糊区双边特征脉冲传输至第二差分游标延迟器；所述的第二差分游标延迟器，用于对异或门电路模块输送的模糊区双边特征脉冲进行脉冲宽度调整，使模糊区双边特征脉冲变为模糊区单边特征脉冲；然后将产生的模糊区单边特征脉冲分别输送至第三差分游标延迟器和与门电路模块；所述的第三差分游标延迟器，用于对第二差分游标延迟器输送的模糊区单边特征脉冲进行高分辨差分游标延迟，使第二差分游标延迟器输送的模糊区单边特征脉冲变为能够触发计数闸门且比模糊区单边特征脉冲更窄的模糊区单边特征脉冲,称为模糊区单边特征窄脉冲；然后将产生的模糊区单边特征极窄脉冲输送至非门电路模块；所述的非门电路模块，用于对第三差分游标延迟器输送的模糊区单边特征极窄脉冲进行相位取反，并将生成的相位取反后的模糊区单边特征极窄脉冲输送至与门电路模块；所述的与门电路模块，用于将第二差分游标延迟器输送的模糊区单边特征脉冲和非门电路模块输送的相位取反后的模糊区单边特征极窄脉冲进行与逻辑处理，并将模糊区单边特征脉冲和模糊区单边特征极窄脉冲相位重合的部分作为最终输出的最佳模糊区特征脉冲。...

【技术特征摘要】
1.一种异频相位重合模糊区特征脉冲检测系统，其特征在于：包括FPGA模块、模糊区脉冲产生电路、第一差分游标延迟器、异或门电路模块、第二差分游标延迟器、第三差分游标延迟器、非门电路模块和与门电路模块；所述的FPGA模块，用于利用FPGA模块内部的锁相环作为频率源并分频产生10MHz频率信号和10.23MHz频率信号分别输送至模糊区脉冲产生电路；所述的模糊区脉冲产生电路，用于对FPGA模块输送的10MHz频率信号和10.23MHz频率信号分别进行滤波、模拟信号处理和信号电平标准转换，将输入的两路频率信号经滤波后转换为两路数字信号；然后对两路数字信号实现信号电平标准转换，以产生足够的电压以驱动后级电路；再将经电平标准转换的两路数字信号进行精细延时，并对经精细延时后的两路数字信号进行相位同步检测，最终输出两路数字信号的模糊区脉冲，并将两路数字信号的模糊区脉冲分别输送至第一差分游标延迟器和异或门电路模块；所述的第一差分游标延迟器，用于对模糊区脉冲产生电路输出的模糊区脉冲进行延迟实现相位调整，使延迟后的模糊区脉冲与原模糊区脉冲在相位或时间上后移若干延迟分辨率,然后将延迟调整后的模糊区脉冲信号传输到异或门电路模块；所述的异或门电路模块，用于将模糊区脉冲产生电路传输的模糊区脉冲和第一差分游标延迟器传输的延迟调整后的模糊区脉冲进行异或处理，在相位延迟宽度位置上产生模糊区双边特征脉冲，然后将产生的模糊区双边特征脉冲传输至第二差分游标延迟器；所述的第二差分游标延迟器，用于对异或门电路模块输送的模糊区双边特征脉冲进行脉冲宽度调整，使模糊区双边特征脉冲变为模糊区单边特征脉冲；然后将产生的模糊区单边特征脉冲分别输送至第三差分游标延迟器和与门电路模块；所述的第三差分游标延迟器，用于对第二差分游标延迟器输送的模糊区单边特征脉冲进行高分辨差分游标延迟，使第二差分游标延迟器输送的模糊区单边特征脉冲变为能够触发计数闸门且比模糊区单边特征脉冲更窄的模糊区单边特征脉冲,称为模糊区单边特征极窄脉冲；然后将产生的模糊区单边特征极窄脉冲输送至非门电路模块；所述的非门电路模块，用于对第三差分游标延迟器输送的模糊区单边特征极窄脉冲进行相位取反，并将生成的相位取反后的模糊区单边特征极窄脉冲输送至与门电路模块；所述的与门电路模块，用于将第二差分游标延迟器输送的模糊区单边特征脉冲和非门电路模块输送的相位取反后的模糊区单边特征极窄脉冲进行与逻辑处理，并将模糊区单边特征脉冲和模糊区单边特征极窄脉冲相位重合的部分作为最终输出的最佳模糊区特征脉冲。2.根据权利要求1所述的异频相位重合模糊区特征脉冲检测系统，其特征在于：所述的10MHz频率信号为标准的频率信号由原子频标产生。3.根据权利要求1所述的异频相位重合模糊区特征脉冲检测系统，其特征在于：所述的模糊区脉冲产生电路依次由滤波电路、模拟信号处理电路、信号电平标准转换电路、信号延迟电路以及门电路组成；滤波电路，用于对FPGA模块产生的10MHz频率信号和10.23MHz频率信号进行滤波处理，并将处理后的10MHz频率信号和10.23MHz频率信号传输至模拟信号处理电路；模拟信号处理电路，用于将经滤波处理后的10MHz频率信号和10.23MHz频率信号转换为两路数字信号；并将转换后的两路数字信号传输至信号电平标准转换电路；信号电平标准转换电路，用于实现信号电平标准转换，对模拟信号处理后的10MHz频率信号和10.23MHz频率信号进行电压变换处理，将1.1V的ECL电平转化成4.5V的TTL电平，以产生足够的电压驱动后级电路；并将信号电平标准转换后的两路数字信号传输至信号延迟电路；信号延迟电路，用于对两路数字信号进行信号延迟；并将经过信号延迟的两路数字信号传送至门电路；门电路，用于对两路数字信号进行相位同步检测，最终输出两路数字信号的模糊区脉冲，并将产生的相位重合模糊区脉冲送入第一差分游标延迟器和异或门电路模块。4.根据权利要求3所述的异频相位重合模糊区特征脉冲检测系统，其特征在于：所述的门电路采用与门电路。5.一种利用权利要求1至4任意一项所述的异频相位重合模糊区特征脉冲检测系统进行的检测方法，其特征在于，依次包括以下步骤：A:利用FPGA模块内部的锁相环作为频率源并分频产生10MHz频率...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜保强，耿鑫，蔡超峰，邹东尧，张勇，席广永，汤耀华，
申请(专利权)人：郑州轻工业学院，
类型：发明
国别省市：河南;41