[发明专利]一种基于时钟移相的全数字频率测量系统

权利要求书

1.一种基于时钟移相的全数字频率测量系统，其特征在于：包括参考时钟模块、计数器模块、触发器模块、时分复用模块、寄存器模块、状态解码模块以及计算模块；

参考时钟模块提供多路高频时钟给触发器模块，同时，参考时钟模块还提供一路高频时钟给计数器模块；

计数器模块包含两个多位计数器，其中一个计数器对输入信号C_in进行脉冲值计数，计数的开始时刻和结束时刻与输入信号C_in触发同步，计数值为M，另一个计数器对其中一路高频参考时钟进行脉冲值计数，计数值为N；两个计数器的计数结果M和N均输出给计算模块；

输入信号C_in和高频时钟信号进入触发器模块，触发器模块用于锁定在对输入信号C_in进行计数的起始时刻、结束时刻时各路高频时钟的状态；

触发器模块将所述各路高频时钟的状态值输出给时分复用模块，时分复用模块将计数起始时刻各路高频时钟状态值存入寄存器模块的第一寄存器，将计数结束时刻各路高频时钟状态值存入寄存器模块的第二寄存器；

第一寄存器和第二寄存器的输出接入状态解码模块，完成各路高频时钟状态向量的解码，并将所述解码结果送入计算模块；

计算模块根据接收到的脉冲计数值和状态向量解码结果进行数据运算，得到输入信号C_in的频率测量值，从而完成基于时钟移相的全数字频率测量；

所述参考时钟模块中包括多个参考时钟C_b1、C_b2、…C_bn-1、C_bn，每个参考时钟的频率相同，且相邻两个参考时钟之间的相位差为180°/n，n为参考时钟的数量；

所述计算模块根据接收到的脉冲计数值和状态向量解码结果进行数据运算，得到输入信号C_in的频率测量值得到输入信号频率值，具体为：

其中，f_in为输入信号C_in频率值，f_b为参考时钟频率值，ΔN1、ΔN2为n路参考时钟的状态向量P、Q的状态解码值；

起始时刻高频时钟的状态向量为P：[P₁ P₂…P_n-1 P_n]，结束时刻高频时钟的状态向量为Q：[Q₁ Q₂…Q_n-1 Q_n]；

所述状态解码模块完成各路高频时钟状态向量的解码，具体通过下表进行：

状态	1]]>	2]]>	…	n-1]]>	n]]>	解码值ΔN1
状态1	0	0	0	0	0	0
状态2	1	0	0	0	0	2n-1
状态3	1	1	0	0	0	2n-2
…	…	…	…	…	…	…
状态2n-1	0	0	…	1	1	2
状态2n	0	0	…	0	1	1

状态	1]]>	2]]>	…	n-1]]>	n]]>	解码值ΔN2
状态1	0	0	0	0	0	0
状态2	1	0	0	0	0	2n-1
状态3	1	1	0	0	0	2n-2
…	…	…	…	…	…	…
状态2n-1	0	0	…	1	1	2
状态2n	0	0	…	0	1	1

；

所述参考时钟模块提供一路高频时钟给计数器模块，具体为：提供参考时钟C_b1给计数器模块。