[发明专利]一种激光干涉条纹信号的高精度时间间隔测量系统

权利要求书

1.一种激光干涉条纹信号的高精度时间间隔测量系统，其特征在于：包括激光干涉条纹信号计数模块、时钟管理模块、上升沿检测模块、下降沿检测模块、时间间隔整数测量模块、时间间隔小数测量模块1、时间间隔小数测量模块2、进位解码模块和数据处理模块；

时钟管理模块是将输入时钟Clk倍频，记为“C1”、“C2”；“C1”作为整数测量模块的输入时钟，“C2”作为错位进位链的停止时钟；错位进位链是在FPGA芯片上通过VerilogHDL硬件描述语言来设计的时间刻度链路，构造两条长度相同但错位的进位链，确保进位链1的大延时单元与进位链2的小延时单元相对应，保证进位链2的小延时单元切割进位链1的大延时单元，进位链2的大延时单元对应进位链1的小延时单元，使进位链1的小延时单元切割进位链2的大延时单元；“C2”信号进入进位链1后，如果落入进位链1的大延时单元，读取进位链2的测量结果；最终输出结果为进位链1已经测量的小延时单元结果与进位链2输出结果组合求出的小数时间间隔，计算公式为：式中，n₁为进位链1的延时单元个数；n₂为进位链2的延时单元个数；t₁为进位链1延时单元的延时时间；t₂为进位链2延时单元的延时时间；

激光干涉条纹信号计数模块对激光干涉条纹信号进行计数，该计数结果记为“Delay”；

“Delay”信号分别与上升沿检测模块和下降沿检测模块相连接，检测到的“Delay”的上升沿记为“S1”信号；检测到的下降沿记为“P1”信号；

“S1”信号接时间间隔小数测量模块1的开始端，时钟“C2”接时间间隔小数测量模块1的时钟端，输出记为“S11”；“P1”信号接时间间隔小数测量模块2的开始端，时钟“C2”接时间间隔小数测量模块2的时钟端，输出记为“P11”；

将所测量得到的小数时间间隔“S11”和“P11”与进位解码模块相连进行解码，解码得到的结果“DE1”结合整数部分测量结果“Int1”得到最终结果。

2.根据权利要求1所述的一种激光干涉条纹信号的高精度时间间隔测量系统，其特征在于：调用FPGA内部计数器对整形后的激光干涉条纹信号进行计数，每计数700个激光干涉条纹信号记为一段，这700个激光干涉条纹信号记为待测量的时间间隔“Delay”。

3.根据权利要求1所述的一种激光干涉条纹信号的高精度时间间隔测量系统，其特征在于：构造一个4位二进制计数器和12位二进制计数器，4位二进制计数器每计完16个数，12位二进制计数器加1，最终整数计数结果为12位计数器的计算值乘以4位计数器的计算值。

4.根据权利要求1所述的一种激光干涉条纹信号的高精度时间间隔测量系统，其特征在于：所述进位解码模块采用温度计码转独热码的解码方式，将温度计码转化为独热码，独热码送入数据处理模块，判断信号在错位进位链上传播的级数，即独热码中“1”所在的位置。