基于TDC的无死区频率测量技术研究

在精密时频测控领域中,高分辨率、无死区的时间间隔和频率测量非常关键,而时间数字转换器(Timeto Digital Converter,TDC)是时间频率测量的常用手段.该文研制了基于ACAM公司生产的时间数字转换芯片TDC-GP21和Altera公司FPGA芯片EP4CE6E22C8N的时间频率测量设备,实现了高分辨...     

频率测量研究综述

频率测量,主要分为五类:直接测频法、时间间隔—相位转换测频法、数字化测频法、内插测频法和混频测频法。直接测频法是对频率直接进行测量;时间间隔—相位转换测频法是利用相位重合点检测技术将对频率的测量转化为对相位的测量;数字化测频法是利用现场可编程门阵列使频率测量能高速可靠的进行;内插测频法利用内插法完全消除频率测量原理误差的优点来进行高精度频率测量;昆频测频法利用混频技术使待测频率和标频相匹配来实现高精度频率测量。本文综述了频率测量间题的研究成果,并进行了分析和总结。     

基于TDC的二级频率标准驯服算法

利用全球定位系统(GPS)接收到的秒脉冲(1PPS),对常见的二级频率源温补晶振(TCXO)和相干布局囚禁(CPT)原子钟驯服开展研究。设计了硬件锁相环的驯服方案,利用时间数字转换器(TDC)测量本地分频1PPS与GPS接收机收到的1PPS时间差,实现本地信号相对GPS时间信号的锁定。锁定之后,TCXO实现了万秒稳定度为8.5×10^-12,驯服后3.5×10⁴ s的平均频率准确度提升至5倍以上。此外,深入研究了CPT原子钟的噪声模型,在Matlab上对其进行仿真,建立起频率白噪声和频率随机游走噪声在阿伦方差曲线上的对应关系,对比了平均滤波和平均滤波+卡尔曼滤波2种滤波测频方案对CPT原子钟的驯服效果,频率稳定度在5×10⁴ s时有一个数量级的提升。     

基于TDC7201芯片的高精度激光脉冲飞行时间测量模块研究

设计了一种高精度、高线性度、轻小型激光脉冲飞行时间测量模块。结合TDC7201芯片在时间测量方面的优势,将其作为时间测量核心部分,并将STM32F103RET6微控制器作为主控芯片来控制整个模块的工作。实验结果表明,该模块在12 ns~100 μs时间间隔范围内的时间测量精度最高可达4.1 ps;测量结果的线性拟合相关系数为1,且能够测量激光脉冲主波与5个回波之间的时间间隔。该模块可满足基于硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier, SiPM)的脉冲式激光测距系统的高精度、高线性度、多回波、轻量化等实际应用需求。     

频率测量研究综述

随着频率测量系统在通信、导航、空间科学、计量等领域的广泛应用,针对提高频率测量精度,使测量频率范围加宽、频率测量能高速可靠自适应地进行的问题。文中通过对频率测量分类介绍,结合各学者的研究成果,将各频率测量方法的优缺点进行比较。阐述了频率测量将逐步实现自动化,具有更好的一致性、利于减少误差、提高测量精度。     

基于TDC芯片的LCR参数测量仪

在采用矢量电流电压法测量阻抗时,目前大多采用两种方法来实现阻抗矢量虚实部的分离。一种是通过相敏检波器来实现,另一种是通过高速ADC采样信号,通过比较零点位置获取相位差信息来实现。前一种方法实现复杂且测量速度不易提高,后面的一种测量方法成本太高。本文主要介绍将TDC芯片应用于经典的电流电压法阻抗测量中,用TDC芯片获取被测信号的相位差信息,从而实现复阻抗实部与虚部分离的新方法,在降低成本的同时实现高精度LCR参数测量。     

频率校准测量

本文将从关注用于描述频率校准规范开始.然后,描述各种类型的频率标准和传递标准.最后,讨论如何提供完整的频率校准问题的解决方案.     

一种用于低功耗TDC系统基于D触发器链的TDC使能电路

时间数字转换器(Time-to-Digital Converter, TDC)是全数字锁相环(All-Digital Phase-Locked Loop, ADPLL)中的一个重要模块,其功耗也是ADPLL系统总功耗的主要部分。针对伪差分反相器链结构的TDC,提出了一种功能不受亚稳态影响的基于D触发器链的TDC使能电路,并对TDC的结构进行改进,以降低TDC系统的功耗。采用SMIC 0.18 μm CMOS工艺对电路进行设计和仿真,仿真结果表明,TDC系统的功耗可以降低74%以上。     

时间测量系统(TDC)的原理及实现

车辆与轨道间的作用力是评价车辆运行品质和线路状态的重要因素。研制能够连续精确测量轮轨力的测力轮对装置是非常必要的。由于在对高速动车组轮轨力性能参数的测量中,其温度变化、强电磁场往往会给传统模拟测试系统带来误差。于是,采用了以CMOS技术组成的TDC时间数字测量系统。由TDC的转换原理可知,TDC可在强电磁场下工作,并为数字输出。本文重点讨论了TDC测量原理。不仅如此,也讨论了在工程测量中应变测量的硬件实现和温度偏移、零点偏移的调整。     

快速频率合成技术的发展

该文介绍了频率合成技术的发展历程,着重综述了当前国内外快速频率合成的方法及其技术水平,并指出了频率合成技术的未来发展方向。     

一种基于空间矢量PWM的死区效应补偿策略研究

该论文详细分析了电压型PWM逆变器死区对输出电压和输出电流的影响,并基于预测电流控制算法,提出了一种新的补偿算法,对电压损失进行补偿.以达到使最终的输出电流跟踪于期望电流的目标。最后把该算法应用在SVPWM逆变电路中,进行了仿真和实验板的调试,仿真分析和实验结果都表明该算法对死区补偿具有良好的有效性和可行性,并且补偿算法完全由DSP完成,不需要增加硬件电路。     

基于采集相位的瞬时测频技术

介绍了通过采集接收信号的相位参数,利用对采集信号的相位参数进行双回路解调和选用高速率数字信号处理器(DSP)构成的瞬时测频技术,适用于雷达侦察测频系统。讨论了随机相位波动产生频率误差,给出了在测量频率范围内随机相位波动产生的频率误差的最大均方根值误差。     

基于瞬时测频的频率捷变测试仪精度检定方法

频率捷变雷达综合测试仪是测试频率捷变体制导引头性能的重要仪器,针对现有技术无法直接对其动态频率跟踪性能进行检定的现状,采用了系统设计的方法解决该问题。对捷变频测试需求进行了分析,提出了数据拟合法瞬时测频方法,其精度和速度可以满足动态跟踪精度测试的要求。该系统可以有效地检定雷达综合测试仪的性能指标,已经在工程上实现,取得良好的效果。     

双频虚拟光栅投影三维测量技术

莫尔三维测量中的傅里叶变换轮廓术(FTP)采用单一频率进行测量,存在着由于待测物体高度变化率过大引起的相位解调困难问题。为解决该问题提出了利用双频虚拟光栅投影的三维测量方法。通过双色光干涉同时形成双频虚拟光栅,将双色干涉条纹投影到被测物体上得到被物体形貌调制的变形彩色干涉条纹。变形的彩色干涉条纹经过光学接收系统成像在彩色CCD探测器上。彩色CCD探测器所接收到的是双色光通道复合的变形虚拟光栅图。通过色度学方法对同一幅彩色变形虚拟光栅图的不同色光通道进行分离,并对分离后的双频虚拟光栅调制图进行综合。既兼顾了效率,又有效地解决了被测物体高度变化率过大引起相位解调困难的问题。     

基于瞬时测频和超外差体制的数字快速频率引导技术

现代雷达大都采用了跳频技术,为了对其实施有效的干扰,要求频率引导接收机引导时间短、引导精度高、工作频带宽。探讨了一种将瞬时测频（IFM）、数字频率引导、超外差频率引导技术相结合的快速频率引导方案,并对相关技术指标进行了分析。     

基于区域控制器(TDC)的移动代理安全模型的研究

影响移动代理被推上商用的一个主要的原因就在其安全性．基于TCPA技术和IBE加密算法提出了一种基于区域控制器TDC保护的移动代理安全模型，并对该模型的建立、使用进行了较详细的论述，同时，在该模型下，对数据的安全性也进行了分析。     

基于时间-数字转换的精密时差测量系统设计

精密时差测量在激光测距、无源时差定位、航空遥控遥测等领域有着广泛的应用.提出时间-数字转换技术的时差测量方法,设计一种基于TDC-GPl的高精度时差测量系统,并介绍测量系统设计方法和软、硬件实现原理.所设计的系统具有配置灵活、可靠性高、功耗低等优点.通过对实际测量数据的分析表明,系统可以实现纳秒级的时间间隔测量.     

基于FFT和ESPRIT融合的单星测频定位技术

针对我国应急通信服务主要依靠国外卫星通信系统的重大隐患,提出了基于FFT和ESPRIT融合的单星测频定位技术。通过FFT和ESPRIT算法详细论述了频移估计过程,分析了2种算法各自的优缺点,提出了基于FFT和ESPRIT融合的新的频移估计算法。用蒙特卡罗方法模拟仿真了在不同信噪比下各算法的测频精度,比较了各个算法的性能,并对频移的误差进行了分析。基于应急通信与导航定位的需求,提出了单星测频定位体制,用提出的融合算法所测得的多普勒频移实现单星测频定位,对定位结果进行了仿真,结果表明,提出的融合算法有助于提高单星测频定位的精度,能满足应急条件下的导航定位需求。