[发明专利]一种多次同步模拟内插的时间间隔测量方法和装置

权利要求书

1.一种多次同步模拟内插的时间间隔测量方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：使用32位的循环计数器测量时标时刻，形成本地时标，该循环计数器的计时分辨率为10ns；输入被测信号，使用所述循环计数器对所述被测信号进行计数；使用时间展宽器对所述被测信号未被所述循环计数器计数的残余时间间隔进行n次同步的时间展宽，然后采用闸门计数器测量经时间展宽后的所述残余时间间隔，其中n为大于等于3的正整数；计算所述循环计数器的计数结果和所述闸门计数器的测量结果并输出所述被测信号的测量数据。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述n次同步的时间展宽是：第一次将所述残余时间间隔展宽放大K倍，同步记录测量的结果A₁，再对所述残余时间间隔减去所述结果A₁*Kⁿ后得到的第二次残余时间间隔部分再展宽K倍，同步记录测量的结果A₂，依次循环，直至n次，记录n次的测量结果A_n，所述残余时间间隔结果为A₁*Kⁿ+A₂*K^n-1+...+A_n-1*K²+A_n*K，其中A₁、A₂、......A_n、K为正整数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述本地时标为42.949672960秒，所述闸门计数器为10ps的闸门计数器。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量数据为被测信号的周期T、时间间隔误差TIE、频率、阿伦方差、TDEV、MTIE中的一种或多种以及各种统计分析参数。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述时间展宽器包括电流源I₁、电容C、电容C的充电开关K、稳态二极管D、快速比较器FC电流源I₂，其中，电流源I₁通过充电开关K连接到电容C的正极，电容C的负极接地，电流源I₂连接到电容的正极，稳态二极管负极与电容C的正极、电流源I₂、快速比较器FC的正极相连接，快速比较器FC负极接地。

6.一种多次同步模拟内插的时间间隔测量装置，其特征在于，该装置包括：时间间隔采集器，用于根据外部输入频标生成本地时标，并采集被测信 号的时间间隔；上位机，通过总线与所述时间间隔采集器相连接，并通过所述总线接收所述被测信号的时间间隔，进行数据处理。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述时间间隔采集器包括数字信号处理器、32位循环计数器、闸门计数器、时间展宽器，所述数字信号处理器接收所述外部输入频标输入到所述32位循环计数器生成本地时标，所述32位循环计数器接收所述被测信号，并对被测信号的时间间隔计数后的残余时间间隔传输到所述时间展宽器进行时间展宽，所述时间展宽器将展宽后的所述残余时间间隔传输到所述闸门计数器，所述32位循环计数器、闸门计数器的计数结果通过数据总线传输给所述数字信号处理器。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述上位机为计算机，向所述时间间隔采集器下发测量指令进行被测信号的测量；

所述数据处理的结果为被测信号的周期T、时间间隔误差TIE、频率、阿伦方差、TDEV、MTIE中的一种或多种以及各种统计分析参数。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述32位循环计数器为10ns循环计数器、所述闸门计数器为10ps闸门计数器、所述时间展宽器为10ps时间展宽器。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述时间间隔采集器中的所述32位循环计数器、闸门计数器、时间展宽器个数均为4个。