【技术实现步骤摘要】
一种频率测量系统及方法
[0001]本专利技术涉及频率测量
,具体涉及一种频率测量系统及方法。
技术介绍
[0002]在电磁辐射复杂、干扰严重的飞机机上环境,如:飞机电子设备舱中,传感器将需要测量的温度、压力等物理量信号转换为对应频率信号,以信号电缆作为传输介质,传输频率信号到机载设备中。机载设备中的中央处理器或现场可编程门阵列芯片(FPGA)使用频率
‑
数字转换技术,对频率信号进行测量,将频率信号转换为数字信号,实现对物理量信号的测量。
[0003]频率
‑
数字转换技术具有测量精度高、抗电磁干扰能力强、便于远距离传输测量、电接口简单等优点,在测量、控制仪器仪表等领域使用可以简化结构设计,降低成本。频率
‑
数字转换技术的设计核心是频率测量算法,目前常用频率测量算法包括:直接测量频率算法、间接测量频率算法。直接测量频率算法以测量设备内部自身的高精度、高稳定度的频率源作为基准计数信号,检测被测信号的上跳变沿或下跳变沿,以跳变沿作为计数器门控信号,通过统计在被测信 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种频率测量系统,其特征在于,包括基准信号产生模块、信号滤波模块、相位累加模块、相位检测模块、基准信号计数模块、频率测量值计算模块和测量周期计数模块;基准信号产生模块,用于为信号滤波模块、相位检测模块、基准信号计数模块、频率测量值计算模块和测量周期计数模块提供基准信号,并以基准信号跳变沿驱动各模块按时序工作;信号滤波模块,用于采集待测频率信号,对待测频率信号进行毛刺滤除和延时,并在待测频率信号稳定后,产生一个与待测频率信号同频且相位固定的频率信号到相位累加模块;相位累加模块,用于将输入的频率信号跳变沿作为时钟驱动,将预设相位值依次累加;相位检测模块,用于检测累加的相位值,获取基准信号计数启动的时机,控制基准信号计数模块启动计数;基准信号计数模块,用于在收到相位检测模块的启动计数信号后,对基准信号进行计数,并将计数结果输出到频率测量值计算模块;频率测量值计算模块,用于在设定的测量周期完成后,根据收到的基准信号计数值计算出频率测量值;测量周期计数模块,用于对测量周期进行计数,当计数值达到设定的测量周期时,输出用于关闭各模块的频率测量相应功能的信号。2.根据权利要求1所述的频率测量系统,其特征在于,基准信号产生模块,通过FPGA的锁相环或锁延迟环技术产生稳定的基准信号,或通过FPGA的外部高精度频率源信号,采用计数分频方法产生基准信号。3.根据权利要求1所述的频率测量系统,其特征在于,相位累加模块采用直接数字相位累加算法实现对相位值的累加,根据输入的待测频率信号跳变沿不断累加相位值到溢出复位为零,并重复累加过程直到达到设定的测量周期。4.一种频率测量方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、通过基准信号产生模块为信号滤波模块、相位检测模块、基准信号计数模块、频率测量值计算模块和测量周期计数模块提供基准信号,并以基准信号跳变沿驱动各模块按时序工作;S2、通过信号滤波模块采集待测频率信号,对待测频率信号进行毛刺滤除和延时,并在待测频率信号稳定后,产生一个与待测频率信号同频且相位固定的频率信号到相位累加模块;S3、通过相位累加模块将输入的频率信号跳变沿作为时钟驱动,将预设相位值依次累加,得到相位累加值;S4、通过相位检测模块检测相位累加值,获取基准信号计数启动的时机,控制基准信号计数模块启动计数;S5、通过基准信号计数模块在收到相位检测模块的启动计数信号后,对基准信号进行计数,并将计数结果输出到频率测量值计算模块;S6、通过频率测量值计算模块在设定的测量周期完成频率测量后,根据收到的基准信号计数值计算出频率测量值;S7、通过测量周期计数模块对测量周期进行计数,当计数值达到设定的测量周期时,输
出用于关闭各模块的频率测量相应功能的信号,完成单次频率测量。5.根据权利要求4所述的频率测量方法,其特征在于,步骤S1中通过基准信号产生模块为信号滤波模块、相位检测模块、基准信号计数模块、频率测量值计算模块和测量周期计数模块提供基准信号的具体方法包括以下子步骤:S1
‑
1、通过FPGA的锁相环或锁延迟环技术产生稳定的基准信号,或通过FPGA的外部高精度频率源信号,采用计数分频方法产生基准信号;S1
‑
2、为信号滤波模块、相位检测模块、基准信号计数模块、频率测量值计算模块和测量周期计数模块提供基准信号。6.根据权利要求4所述的频率测量方法,其特征在于,步骤S2的具体方法包括以下子步骤:S2
【专利技术属性】
技术研发人员:黄超,李果村,林萍,聂坤宏,张啟明,胡雨婷,
申请(专利权)人:成都凯天电子股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。