一种用于精密时间间隔测量的死区补偿装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于精密时间间隔测量的死区补偿装置及方法，包括：脉冲分配模块用于将接收的被测开门信号和被测关门信号分为两组开门信号和关门信号后输出；其中一组开门信号和关门信号的输出端直接与第一精密时间间隔测量模块的输入端相连接；另一组中，开门信号的输出端直接与第二精密时间间隔测量模块的输入端相连接，关门信号的输出端经固定延时后与第二精密时间间隔测量模块的输入端相连接；死区判断及输出数据选择模块的输出端用于输出测量结果。本发明专利技术采用两个相同的精密时间间隔测量模块，通过使两个精密时间间隔测量模块的测量死区错开，可保证任意被测时间间隔量的测量精度。

A Dead-time Compensation Device and Method for Precision Time Interval Measurement

The invention discloses a dead-time compensation device and method for precise time interval measurement, which includes: a pulse allocation module is used to divide the received open-door signal and the measured closed-door signal into two groups and output them; the output end of one group of open-door signal and closed-door signal is directly connected with the input end of the first precise time interval measurement module; and the other is used to output the received open-door signal and the measured closed-door signal. In the group, the output end of the open signal is directly connected with the input end of the second precise time interval measurement module, and the output end of the closed signal is connected with the input end of the second precise time interval measurement module after a fixed delay; the output end of the dead zone judgment and output data selection module is used to output the measurement results. The invention adopts two identical precise time interval measurement modules, by staggering the measurement dead zone of two precise time interval measurement modules, the measurement accuracy of any measured time interval can be guaranteed.

【技术实现步骤摘要】
一种用于精密时间间隔测量的死区补偿装置及方法
本专利技术属于精密时间间隔测量
，具体涉及一种用于精密时间间隔测量的死区补偿装置及方法。
技术介绍
在卫星授时、航空航天、雷达同步、尖端武器操控、高速通信以及深空探测等领域，都对精密时间间隔测量提出了很高的要求。目前，在精密时间间隔测量中，当被测时间间隔比较小时，容易进入精密时间间隔测量仪器的测量死区，这个测量死区的范围往往达到百皮秒量级。当被测时间间隔量进入精密时间间隔测量仪器的测量死区时，精密时间间隔测量仪器无法准确测量被测时间间隔的值，出现较大测量误差。这个测量死区是绝大部分精密时间间隔测量仪器都存在的，亟需一种用于精密时间间隔测量的死区补偿方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于精密时间间隔测量的死区补偿装置及方法，以解决上述存在的技术问题。本专利技术采用两个相同的精密时间间隔测量模块，通过使两个精密时间间隔测量模块的测量死区错开，可保证任意被测时间间隔量的测量精度。为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种用于精密时间间隔测量的死区补偿装置，包括：脉冲分配模块、第一精密时间间隔测量模块、第二精密时间间隔测量模块和死区判断及输出数据选择模块；脉冲分配模块的输入端用于接收被测开门信号和被测关门信号；脉冲分配模块用于将接收的被测开门信号和被测关门信号分为两组开门信号和关门信号后输出；其中一组开门信号和关门信号的输出端直接与第一精密时间间隔测量模块的输入端相连接；另一组中，开门信号的输出端直接与第二精密时间间隔测量模块的输入端相连接，关门信号的输出端经固定延时后与第二精密时间间隔测量模块的输入端相连接；第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块的输出端分别与死区判断及输出数据选择模块的输入端相连接；死区判断及输出数据选择模块的输出端用于输出测量结果。进一步的，基于上述的死区补偿装置，包括以下步骤：步骤1，测取计算并获得第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块测量数据的差值；步骤2，将被测时间间隔信号输入脉冲分配模块并分配为两组，其中一组输入第一精密时间间隔测量模块，另一组输入第二精密时间间隔测量模块；通过死区判断及输出数据选择模块判断第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块是否进入测量死区；根据判断结果，通过步骤1获得的差值补偿后，输出精密时间间隔测量结果。进一步的，步骤1具体包括：步骤1.1、输入测试时间间隔信号，用脉冲分配器将测试时间间隔信号分成两组，每组包括一路开门信号和一路关门信号；步骤1.2、步骤1.1获得的两组时间间隔信号中：其中一组直接输出到第一精密时间间隔测量模块，得到测量数据T1；另一组中，开门信号直接输出到第二精密时间间隔测量模块，关门信号经过一个固定延时输出到第二精密时间间隔测量模块，得到测量数据T2；步骤1.3、用死区判断及输出数据选择模块，对步骤1.2的第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块的测量状态进行判断；第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块的测量状态都未进入测量死区，则跳转至步骤1.4；否则，跳转至步骤1.1；步骤1.4、根据步骤1.2得到测量数据T1和T2，计算第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块的测量数据差值ΔT。进一步的，还包括步骤1.5；步骤1.5、重复步骤1.1至1.4的测量N次，对第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块的测量数据差值ΔT进行N次平均，得到测量数据平均差值ΔTN。进一步的，N的取值大于等于100。进一步的，步骤1.3中的判断方法具体为：当开门信号和关门信号都到来后，如果精密时间间隔测量模块可以完成测量并输出时间间隔测量结果，则认为精密时间间隔测量模块未进入测量死区；如果当开门信号和关门信号都到来后，精密时间间隔测量模块无法完成测量且无法输出时间间隔测量结果，则认为精密时间间隔测量模块进入测量死区；所述精密时间间隔测量模块包括：第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块。进一步的，步骤2具体包括：步骤2.1、输入被测时间间隔信号，用脉冲分配模块将被测时间间隔信号分成两组，每组包括一路开门信号和一路关门信号；步骤2.2、步骤2.1获得的两组时间间隔信号中：其中一组直接输出到第一精密时间间隔测量模块，得到测量数据T1；另一组中，开门信号直接输出到第二精密时间间隔测量模块，关门信号经过一个固定延时输出到第二精密时间间隔测量模块，得到测量数据T2；步骤2.3、用死区判断及输出数据选择模块，对步骤2.2的第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块的测量状态进行判断；若第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块的测量状态都未进入测量死区，则跳转至步骤2.4；若第一精密时间间隔测量模块的测量状态进入测量死区而第二精密时间间隔测量模块的测量状态未进入测量死区，则跳转至步骤2.5；若第一精密时间间隔测量模块的测量状态未进入测量死区而第二精密时间间隔测量模块的测量状态进入测量死区，则跳转至步骤2.6；步骤2.4、输出时间间隔测量结果T，计算公式为：T＝(T1+T2-ΔT)/2；步骤2.5、则输出量结果T，计算公式为：T＝T2-ΔT；步骤2.6、输出量结果T，计算公式为：T＝T1。进一步的，步骤2具体包括：步骤2.1、输入被测时间间隔信号，用脉冲分配模块将被测时间间隔信号分成两组，每组包括一路开门信号和一路关门信号；步骤2.2、步骤2.1获得的两组时间间隔信号中：其中一组直接输出到第一精密时间间隔测量模块，得到测量数据T1；另一组中，开门信号直接输出到第二精密时间间隔测量模块，关门信号经过一个固定延时输出到第二精密时间间隔测量模块，得到测量数据T2；步骤2.3、用死区判断及输出数据选择模块，对步骤2.2的第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块的测量状态进行判断；若第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块的测量状态都未进入测量死区，则跳转至步骤2.4；若第一精密时间间隔测量模块的测量状态进入测量死区而第二精密时间间隔测量模块的测量状态未进入测量死区，则跳转至步骤2.5；若第一精密时间间隔测量模块的测量状态未进入测量死区而第二精密时间间隔测量模块的测量状态进入测量死区，则跳转至步骤2.6；步骤2.4、输出时间间隔测量结果T，计算公式为：T＝(T1+T2-ΔTN)/2；步骤2.5、则输出量结果T，计算公式为：T＝T2-ΔTN；步骤2.6、输出量结果T，计算公式为：T＝T1。进一步的，步骤2.3中的判断方法具体为：当开门信号和关门信号都到来后，如果精密时间间隔测量模块可以完成测量并输出时间间隔测量结果，则认为精密时间间隔测量模块未进入测量死区；如果当开门信号和关门信号都到来后，精密时间间隔测量模块无法完成测量且无法输出时间间隔测量结果，则认为精密时间间隔测量模块进入测量死区；所述精密时间间隔测量模块包括：第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块。进一步的，固定时延的值大于第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块死区的宽度值。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术采用两个相同的精密时间间隔测量模块，在其中一个精密时间间隔测量模块前加入固定延时，使两个精密时间间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于精密时间间隔测量的死区补偿装置，其特征在于，包括：脉冲分配模块、第一精密时间间隔测量模块、第二精密时间间隔测量模块和死区判断及输出数据选择模块；脉冲分配模块的输入端用于接收被测开门信号和被测关门信号；脉冲分配模块用于将接收的被测开门信号和被测关门信号分为两组开门信号和关门信号后输出；其中一组开门信号和关门信号的输出端直接与第一精密时间间隔测量模块的输入端相连接；另一组中，开门信号的输出端直接与第二精密时间间隔测量模块的输入端相连接，关门信号的输出端经固定延时后与第二精密时间间隔测量模块的输入端相连接；第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块的输出端分别与死区判断及输出数据选择模块的输入端相连接；死区判断及输出数据选择模块的输出端用于输出测量结果。

【技术特征摘要】
1.一种用于精密时间间隔测量的死区补偿装置，其特征在于，包括：脉冲分配模块、第一精密时间间隔测量模块、第二精密时间间隔测量模块和死区判断及输出数据选择模块；脉冲分配模块的输入端用于接收被测开门信号和被测关门信号；脉冲分配模块用于将接收的被测开门信号和被测关门信号分为两组开门信号和关门信号后输出；其中一组开门信号和关门信号的输出端直接与第一精密时间间隔测量模块的输入端相连接；另一组中，开门信号的输出端直接与第二精密时间间隔测量模块的输入端相连接，关门信号的输出端经固定延时后与第二精密时间间隔测量模块的输入端相连接；第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块的输出端分别与死区判断及输出数据选择模块的输入端相连接；死区判断及输出数据选择模块的输出端用于输出测量结果。2.一种用于精密时间间隔测量的死区补偿方法，其特征在于，基于权利要求1所述的死区补偿装置，包括以下步骤：步骤1，测取计算并获得第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块测量数据的差值；步骤2，将被测时间间隔信号输入脉冲分配模块并分配为两组，其中一组输入第一精密时间间隔测量模块，另一组输入第二精密时间间隔测量模块；通过死区判断及输出数据选择模块判断第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块是否进入测量死区；根据判断结果，通过步骤1获得的差值补偿后，输出精密时间间隔测量结果。3.根据权利要求2所述的一种用于精密时间间隔测量的死区补偿方法，其特征在于，步骤1具体包括：步骤1.1、输入测试时间间隔信号，用脉冲分配器将测试时间间隔信号分成两组，每组包括一路开门信号和一路关门信号；步骤1.2、步骤1.1获得的两组时间间隔信号中：其中一组直接输出到第一精密时间间隔测量模块，得到测量数据T1；另一组中，开门信号直接输出到第二精密时间间隔测量模块，关门信号经过一个固定延时输出到第二精密时间间隔测量模块，得到测量数据T2；步骤1.3、用死区判断及输出数据选择模块，对步骤1.2的第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块的测量状态进行判断；第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块的测量状态都未进入测量死区，则跳转至步骤1.4；否则，跳转至步骤1.1；步骤1.4、根据步骤1.2得到测量数据T1和T2，计算第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块的测量数据差值ΔT。4.根据权利要求3所述的一种用于精密时间间隔测量的死区补偿方法，其特征在于，还包括步骤1.5；步骤1.5、重复步骤1.1至1.4的测量N次，对第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块的测量数据差值ΔT进行N次平均，得到测量数据平均差值ΔTN。5.根据权利要求4所述的一种用于精密时间间隔测量的死区补偿方法，其特征在于，N的取值大于等于100。6.根据权利要求3所述的一种用于精密时间间隔测量的死区补偿方法，其特征在于，步骤1.3中的判断方法具体为：当开门信号和关门信号都到来后，如果精密时间间隔测量模块可以完成测量并输出时间间隔测量结果，则认为精密时间间隔测量模块未进入测量死区；如果当开门信号和关门信号都到来后，精密时间间隔测量模块无法完成测量且无法输出时间间隔测量结果，则认为精密时间间隔测量模块进入测量死区；所述精密时间间隔测量模块包括：第一精密时间间隔测量模块和第二精密时间间隔测量模块。7.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：张首刚，陈法喜，赵侃，刘涛，
申请(专利权)人：中国科学院国家授时中心，
类型：发明
国别省市：陕西,61