[发明专利]一种高精度频率测量方法

权利要求书

1.一种频率测量方法，其特征在于，所述方法包括：

输出闸门时间已知的闸门脉冲；

获取所述闸门时间内待测信号的完整脉冲的个数；

利用高频脉冲获取前相位差比例和后相位差比例；所述前相位差比例为所述闸门脉冲开始前与所述待测信号之间的相位差占所述待测信号的一个周期相位的比例，所述后相位差比例为所述闸门脉冲结束前与所述待测信号之间的相位差占所述待测信号的一个周期相位的比例；

根据所述完整脉冲的个数、所述前相位差比例和所述后相位差比例，计算所述待测信号的频率。

2.根据权利要求1所述的频率测量方法，其特征在于，所述利用高频脉冲获取前相位差比例和后相位差比例，具体包括：

获取所述待测信号的单个周期内所述高频脉冲的个数，记为周期脉冲数；

根据所述周期脉冲数与所述高频脉冲的频率，获得所述待测信号的周期时间；

获取前脉冲数和后脉冲数；所述前脉冲数为位于所述闸门脉冲开始前最接近的所述待测信号开始端与所述闸门脉冲开始端之间的所述高频脉冲的个数，所述后脉冲数为位于所述闸门脉冲结束前最接近的所述待测信号开始端与所述闸门脉冲结束端之间的所述高频脉冲的个数；

根据所述前脉冲数、所述后脉冲数及所述高频脉冲的频率，计算前脉冲时间差和后脉冲时间差；

根据所述前脉冲时间差、所述后脉冲时间差及周期时间，计算所述前相位差比例和所述后相位差比例。

3.根据权利要求2所述的频率测量方法，其特征在于，所述前脉冲时间差的计算公式为：其中，n_x1为前脉冲数，f₀为高频脉冲的频率；所述后脉冲时间差的计算公式为：其中，n_x2为后脉冲数。

4.根据权利要求3所述的频率测量方法，其特征在于，所述前相位差比例的计算公式为：所述后相位差比例其中，T_c为周期时间。

5.根据权利要求4所述的频率测量方法，其特征在于，所述待测信号的频率的计算公式为：其中，n为整脉冲数，n_y为周期脉冲数，T_g为闸门时间。

6.根据权利要求1所述的频率测量方法，其特征在于，所述闸门脉冲是通过对时钟源信号分频而得。

7.根据权利要求1所述的频率测量方法，其特征在于，所述高频脉冲是通过对时钟源信号进行锁相倍频而得。

8.一种频率测量系统，其特征在于，所述系统包括：

时钟源，用于提供稳定工作频率的时钟源信号；

锁相倍频电路，与所述时钟源相连，用于将所述时钟源信号倍频输出高频脉冲；

分频电路，与所述时钟源相连，用于将所述时钟源信号分频输出可控周期的闸门脉冲；

脉冲计数电路，与所述分频电路相连接，并接入所述待测信号，用于获取所述闸门时间内待测信号的完整脉冲的个数；

脉冲宽度测量电路，分别与所述锁相倍频电路和所述分频电路相连接，并接入所述待测信号，用于获取所述待测信号的单个周期内所述高频脉冲的个数，记为周期脉冲数；并根据所述周期脉冲数与所述高频脉冲的频率，获得所述待测信号的周期时间；

相位差比例测量电路，与所述锁相倍频电路相连接，并接入所述待测信号，用于利用高频脉冲获取前相位差比例和后相位差比例；

存储运算电路，用于存储数据信息和计算待测信号的频率。

9.根据权利要求1所述的频率测量系统，其特征在于，所述脉冲计数电路包含第一计数器，用于计数所述闸门时间内待测信号的完整脉冲的个数；所述脉冲宽度测量电路包括第二计数器，用于获取所述待测信号的单个周期内所述高频脉冲的个数；所述相位差比例测量电路包括第三计数器，用于获取前脉冲数和后脉冲数，所述前脉冲数为位于所述闸门脉冲开始前最接近的所述待测信号开始端与所述闸门脉冲开始端之间的所述高频脉冲的个数，所述后脉冲数为位于所述闸门脉冲结束前最接近的所述待测信号开始端与所述闸门脉冲结束端之间的所述高频脉冲的个数。