[发明专利]一种双混频时差测量方法及测量系统

权利要求书

1.一种双混频时差测量方法，其特征是，包括如下步骤：

a、选取一个不间断的公共源信号；

b、采用第一计数器和第二计数器分别实时获取所述公共源信号的频率计数并转换为时间计数；

c、判断参考信号和被测信号的上升沿是否到来，如果所述参考信号和所述被测信号的上升沿均未到来，则继续执行步骤c；如果有任一信号的上升沿到来或者两个信号的上升沿均到来时，则执行步骤d；

d、当所述参考信号的上升沿到来时，由第一锁存器对当前所述第一计数器所获取的时间计数值进行锁存，并由第三计数器对所述参考信号上升沿的个数进行计数，计数结果由第三锁存器进行锁存；当所述被测信号的上升沿到来时，由第二锁存器对当前所述第二计数器所获取的时间计数值进行锁存，并由第四计数器对所述被测信号上升沿的个数进行计数，计数结果由第四锁存器进行锁存；

e、读取所述参考信号和所述被测信号的上升沿到来时的时间计数值，同时读取所述参考信号和所述被测信号的上升沿个数，并将所读取的数据存入存储器内；

f、使所述存储器内所述参考信号上升沿的个数与所述被测信号上升沿的个数对齐；

g、从所述存储器内提取与所述参考信号和所述被测信号对齐个数相对应的时间计数值进行运算处理，得到时差值；

h、根据所述时差值计算频差、相差和阿伦方差，并将计算结果存入所述存储器内；

i、执行步骤c。

2.根据权利要求1所述的双混频时差测量方法，其特征是，在所述步骤h与所述步骤i之间还包括有如下步骤：

j、判断所述存储器内所存储的数据是否达到存储器容量的上限，如果是，则执行步骤k；如果否，则执行步骤i；

k、删除所述存储器内对齐位置之前的数据，使剩余数据从所述对齐位置处前移，之后执行步骤i。

3.根据权利要求1或2所述的双混频时差测量方法，其特征是，在所述步骤e与所述步骤f之间还包括有如下步骤：

l、判断所述第一计数器、所述第二计数器、所述第三计数器和所述第四计数器中是否有数据溢出，若任一计数器中有数据溢出，则执行步骤m；如果所有计数器中均未数据溢出，则执行步骤f；

m、对于有数据溢出的计数器，使其中的计数变量累加一个该计数器的满值，之后执行步骤f。

4.一种双混频时差测量系统，其特征是，包括计数单元、锁存单元、单片机和存储器；所述计数单元连接所述锁存单元，所述锁存单元连接所述单片机，所述单片机连接所述存储器；

所述计数单元包括第一计数器、第二计数器、第三计数器和第四计数器；所述锁存单元包括第一锁存器、第二锁存器、第三锁存器和第四锁存器；所述第一计数器与所述第一锁存器相接，所述第二计数器与所述第二锁存器相接，所述第三计数器与所述第三锁存器相接，所述第四计数器与所述第四锁存器相接；

所述第一计数器和所述第二计数器分别用来实时获取公共源信号的频率计数并转换为时间计数；

所述第一锁存器用于在参考信号的上升沿到来时对当前所述第一计数器所获取的时间计数值进行锁存；

所述第二锁存器用于在被测信号的上升沿到来时对当前所述第二计数器所获取的时间计数值进行锁存；

所述第三计数器用于在参考信号的上升沿到来时对当前所述参考信号上升沿的个数进行计数；

所述第四计数器用于在被测信号的上升沿到来时对当前所述被测信号上升沿的个数进行计数；

所述第三锁存器用于在参考信号的上升沿到来时对当前所述第三计数器的计数结果进行锁存；

所述第四锁存器用于在被测信号的上升沿到来时对当前所述第四计数器的计数结果进行锁存；

所述单片机包括第一判断单元、数据读取单元、个数对齐单元和计算单元；

所述第一判断单元用于实时判断参考信号和被测信号的上升沿是否到来；

所述数据读取单元用于从所述锁存单元中读取参考信号和被测信号的上升沿到来时的时间计数值以及参考信号和被测信号的上升沿个数，并将所读取的数据存入所述存储器内；

所述个数对齐单元用于使所述存储器内所述参考信号上升沿的个数与所述被测信号上升沿的个数对齐；

所述计算单元用于从所述存储器内提取与所述参考信号和所述被测信号对齐个数相对应的时间计数值进行运算处理，得到时差值，之后根据所述时差值计算频差、相差和阿伦方差，并将计算结果存入所述存储器内。