[发明专利]一种提高脉冲边沿时间分辨率的装置及方法

权利要求书

1.一种提高脉冲边沿时间分辨率的装置，其特征在于，该装置包括：

脉冲参数处理单元，用于对脉冲参数进行处理获取频率控制字、上升阶段时间阈值、高电平阶段时间阈值、下降阶段时间阈值、上升阶段幅度系数和下降阶段幅度系数；

脉冲生成单元，用于根据所述脉冲参数处理单元获取的信息生成脉冲信号，包括：脉冲周期累加模块、上升沿乘法模块、下降沿减法模块、下降沿乘法模块、比较模块和选择模块；

所述脉冲周期累加模块，用于在所述脉冲生成单元的时钟脉冲T_S上升沿时累加一次频率控制字来产生相码；

所述比较模块，用于将所述相码分别与所述上升阶段时间阈值、高电平阶段时间阈值、下降阶段时间阈值进行比较来产生脉冲标志；

所述上升沿乘法模块，用于将所述相码与所述上升阶段幅度系数相乘，并将结果传输至所述选择模块；

所述下降沿减法模块，用于将所述下降阶段时间阈值与所述相码相减，并将结果传输至所述下降沿乘法模块；

所述下降沿乘法模块，用于将获取的所述下降沿减法模块输出的结果与所述下降阶段幅度系数相乘，并将结果传输至所述选择模块；

所述选择模块，用于根据所述比较模块产生的脉冲标志判断一时间段内输出上升沿乘法模块产生的结果、下降沿乘法模块产生的结果、脉冲信号的幅度最大值或脉冲幅度最小值，从而产生脉冲信号。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脉冲信号包括上升阶段、高电平阶段、下降阶段和低电平阶段。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脉冲参数包括脉冲周期、上升沿时间、正脉宽时间、下降沿时间、负脉宽时间；其中，所述正脉宽时间为脉冲信号的幅度从上升阶段的50％阈值至下降阶段的50％阈值所持续的时间；所述负脉宽时间为脉冲信号的幅度从下降阶段的50％阈值至上升阶段的50％阈值所持续的时间。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述脉冲参数处理单元包括频率控制字模块、时间阈值模块和幅度系数模块；

所述频率控制字模块，用于根据脉冲周期获取频率控制字；

所述时间阈值模块，用于根据上升沿时间及脉冲周期获取上升阶段时间阈值；根据正脉宽时间、下降沿时间、上升沿时间及脉冲周期获取高电平阶段时间阈值和下降阶段时间阈值；

所述幅度系数模块，用于根据脉冲信号的幅度最大值和所述上升阶段时间阈值获取上升阶段幅度系数；根据脉冲信号的幅度最大值、所述上升阶段时间阈值和高电平阶段时间阈值获取下降阶段幅度系数。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述频率控制字模块根据下式获取频率控制字；

K₀＝2^N*T_s/T

其中，K₀为脉冲信号的频率控制字，N为脉冲周期累加模块的位宽，T_s为所述脉冲生成单元的时钟周期；T为脉冲周期。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述时间阈值模块根据下式获取上升阶段时间阈值；

K_r＝(1.25*tr)*KI/T

其中，K_r为上升阶段时间阈值，tr为上升沿时间，KI为相码的最大值，为2^N-1，T为脉冲周期，N为脉冲周期累加模块的位宽。

7.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述时间阈值模块根据下式获取高电平阶段时间阈值；

K_h＝(2*th-1.25*tf+1.25tr)*0.5*KI/T

其中，K_h为高电平阶段时间阈值，th为正脉宽时间，tf为下降沿时间，tr为上升沿时间，KI为相码的最大值，为2^N-1，T为脉冲周期，N为脉冲周期累加模块的位宽。