[发明专利]一种具有高精度时间标记的数据采集系统

摘要

本发明公开了一种具有高精度时间标记的数据采集系统，通过时间标记信号调理模块对起始时间信号进行整形和输出进行锁定，得到起始时刻信号；同时，通过时间间隔测量与控制模块锁定触发信号并与采样时钟信号同步，得到时间结束信号，最后通过时间间隔测量单元测出起始时刻信号与时间结束信号时间间隔Δt。由于时间结束信号与采样时钟信号同步，其对应的一个采样数据点dn的采样时间就可以精确地标记为t0+Δt，并且根据采样数据点的位置关系，确定每个采样数据点的绝对时间或相对时间，从而克服了先有技术由于触发信号与采样时钟不具有相关性，造成时间标记精度低的不足。

主权项

一种具有高精度时间标记的数据采集系统，其特征在于，包括时间标记信号调理模块及时间间隔测量与控制模块；时间标记信号调理模块又包括：一比较器，起始时间信号在比较器中与触发阈值A1比较，当高于触发阈值A1时，比较器输出信号从低电平转为高电平；一D触发器D3，比较器输出信号接D触发器D3的CP脉冲端，清零信号CLR使D触发器D3的清零端有效，Q端输出低电平，D触发器D3清零之后开始启动测量；使能信号EN2为高电平，使D触发器D3的D端为高电平，使能D触发器，开始检测起始时间信号，当起始时间信号超过触发阈值A1时，比较器输出从低电平到高电平，即上升沿触发D触发器D3的Q端输出从低电平反转为高电平，得到起始时刻信号；D触发器D3的作用是锁定比较器的输出，以免比较器之后输出发生变化对时间间隔测量的影响，保证正确的测量时序；时间间隔测量与控制模块又包括：一D触发器D1，触发信号接D触发器D1的CP脉冲端，清零信号CLR同时使D触发器D1的清零端有效，Q端输出低电平，之后使能信号EN1为高电平，使D触发器D1的D端为高电平，使能D触发器，开始检测触发信号；当触发信号上升沿到来时，触发D触发器D1的Q端输出从低电平反转为高电平；D触发器D1的作用是触发信号输出，以免触发信号之发生变化对时间间隔测量的影响，保证正确的测量时序；一D触发器D2，D触发器D1的Q端输出接D触发器D2的D端，采样时钟信号接D触发器D2的CP脉冲端，清零信号CLR同时使D触发器D2的清零端有效，Q端输出低电平，之后在D触发器D1的Q端输出高电平后，使能D触发器D2，之后的第一个采样时钟信号上升沿到来时，触发D触发器D1的Q端输出从低电平反转为高电平，得到时间结束信号；D触发器D2的作用是使触发信号同步到采样时钟信号；一时间间隔测量模块，用于测量起始时刻信号与时间结束信号的时间间隔，得到时间间隔Δt；时间结束信号同时作为触发存储信号，输入到存储控制模块中，控制采样 数据的同步存储；在实时接收与处理平台中，起始时刻信号时间标记为t0，则时间结束信号对应采样数据点dn的采样时间标记为t0+Δt，相对于采样数据点dn的其他采样数据点的时间标记为t0+Δt+k·Ts，k为其他采样数据点相对于采样数据点dn的位置编号，前面为负，后面为正。