[发明专利]一种基于双时钟系统的时间测量方法

说明书

技术领域

本发明属于高精度时间测量技术领域，尤其涉及基于双时钟系统的时间测量方法。

背景技术

X射线探测器研制过程中，要准确测量每个光子事件到达的时间，定时测量系统的测量精度小于1ns，因此，对每个环节的准确性都提出了很高的要求光子到达时间的是通过总线UTC时、秒脉冲、本地时钟等几个时间共同表示和计算出来。

系统测量的结果是信号到达的绝对时间。这个绝对时间通过秒脉冲信号和UTC时间共同确定。但是这个时间只标记到秒，而且秒脉冲和本地时钟并不同步，因此：信号到达时间秒和秒以上的时间（分钟／小时）是准确的，可以通过秒脉冲直接获得；秒以下的时间可以用本地时钟来产生。由于不同步，以及时钟本身的误差，所以秒以下的时间是不精确的。

发明内容

为解决因为不同步以及时钟本身的误差产生的秒以下的时间是不精确的问题，本发明提供一种基于双时钟系统的时间测量方法，该方法使用本地时钟和秒脉冲时钟共同校时的方法来校准，通过计算秒脉冲时钟、本地时钟之间的关系，进而详细标定被测脉冲相对于两种时钟系统的关系，配合本地时钟固有时间，标示事件的绝对时间，消除了几种时间之间的相对误差，标示精度极高。

本发明的一种基于双时钟系统的时间测量方法，包括：

步骤1，建立系统时间标尺CLK_Ruler(C,O)：

将CLK_Ruler(CLK_Num,Offset)作为系统时间标尺,其中CLK_Num为本地时钟计数值，该本地时钟计数值是粗粒度计数器值；Offset为被测脉冲相对于下一个本地时钟沿的偏移，该偏移是通过时间数字化转换技术测量得到的偏差值，其中CLK_Ruler(CLK_Num,Offset)简化为CLK_Ruler(C,O)；

步骤2，利用所述系统时间标尺CLK_Ruler(C,O)和秒脉冲时钟计算本地时钟的实际周期CLK_Scale：

如果一个被测脉冲距离上一个秒脉冲时钟的距离是CLK_Ruler(C_m,O_m)，那么这段距离的真实时间是：C_m*CLK_Scale-O_m，则整个秒脉冲时钟之间的测量时间距离表示为：CLK_Ruler(Cg1,Og1)-CLK_Ruler(Cg0,Og0)=(Cg1-Cg0)*CLK_Scale+(Og0-Og1)]]>计算得出本地时钟的实际周期CLK_Scale为CLK_Scale＝[1秒-(O_g0-O_g1)]/(C_g1-C_g0)；