正交混频相位式激光测距方法与系统实现

针对传统的二次混频式激光测距仪鉴相精度不高,难于消除系统误差等问题,提出了正交混频相位激光测距法,利用成熟的正交调制技术进行激光光强的幅度调制,提高了基于二次混频原理的激光测距仪的鉴相精度,并且通过改变低频信号相位来获得两个相对很小的频差,易于消除系统附加相移,大大简化了二次混频式激光测距仪的硬件设计。详细阐述了基于正交混频相位测距方法的激光测距原型机设计要点。系统原型机设计方案采用了集成度很高的正交调制芯片完成,结构紧凑没有冗余元件。原型机实验精度达到±1.52mm,在62.5MHz频点下测相精度达到0.042°,并且可以很方便地通过加入多频调制的方法大大提高测量距离,是采用二次混频法进行相位激光测距的优秀解决方案。     

幅度调制信号数字化测频技术

该文介绍了一种幅度调制信号数字化测频技术。首先介绍了几种传统的频率测量技术,重点介绍了差分相位法在频率测量领域中的应用。针对差分相位法对幅度调制信号测频误差大的问题,设计了针对幅度调制信号测频的改进方案,介绍了方案原理、系统组成架构、时钟方案以及系统详细工作流程。最后,设计了仿真测试流程,通过测试结果可以看出该方案可以实现幅度调制信号频率测量,并且测频精度高、速度快。     

基于FPGA的相检宽带测频系统的设计

在电子测量技术中,频率测量是最基本的测量之一。常用的测频法和测周期法在实际应用中具有较大的局限性,并且对被测信号的计数存在±1个字的误差。而在直接测频方法的基础上发展起来的等精度测频方法消除了计数所产生的误差,实现了宽频率范围内的高精度测量,但是它不能消除和降低标频所引入的误差。本文将介绍的系统采用相检宽带测频技术,不仅实现了对被测信号的同步,也实现了对标频信号的同步,大大消除了一般测频系统中的±1个字的计数误差,并且结合了现场可编程门阵列(FPGA),具有集成度高、高速和高可靠性的特点,使频率的测量范围可达到…     

应用欠采样原理提高相位式激光测距精度

在激光测距中,测程和测量精度一直都是一对矛盾体.在保证测程的同时,提高测量精度是本次设计的关键所在.相位式激光测距的传统思想是将高频信号进行混频之后得到频率较低的差频信号,使用FFT得到相位,但是信号经混频后会带来幅度的衰减和相位的偏移.为了解决该问题,提出一个新的思路,利用欠采样技术与同步检测原理改进测相方法,降低数据处理的复杂度,提高相位检测的精度.用MATLAB仿真有白噪声和其他干扰信号存在时欠采样技术测量相位的精度,经过误差分析之后进行改进并与传统的方法进行了比较.     

数字式双混频时差测量仪原理分析与仿真

为了突破传统时频测量技术的局限性,提高频率稳定度的精确程度,研究设计了一套数字式双混频时差测量系统,采用经典双混频时差测量原理,运用数字信号处理技术实现频标的比对测量。仿真结果证明,采用10 MHz信号进行测量时,得到相位噪声Allan方差优于3E-13/s,可对高精度频标进行实时测量和监控。     

高精度频差测量方法研究

针对分布式多基地雷达多源信号产生与处理技术的关键问题,分析了现有频差测试方法,探索高精度频差测量方案。通过频差扩展方法,完成被测源间相对频差指标的高精度测量系统方案设计。此方案克服了传统时间同步设备需要大量时间来校正频率误差的缺陷,使校正之后的精度大大提高。根据设计方案研制了试验样机和测试系统,并通过对高精度源间相对频差的测量获得实测数据,测试结果验证了高精度频差测量方案的可行性。     

基于TDC-GP1的高精度激光测距研究

激光测距中,时间间隔的测量精度对测距精度起决定作用。针对时间间隔的测量精度问题提出了一种基于TDC-GP1计数芯片高精度测量方法,把时间间隔直接转化为高精度的数字,并结合软硬件的实现方法,通过DSP芯片控制TDC-GP1进行单通道的时间间隔测量,由内部粗计数器和精延时通道合作完成时间间隔测量,直接将待测时间间隔转换成数字量读出。实验结果表明,该模块测量频率快,单脉冲测量精度可达100 ps以内,线性度良好,可满足不同应用中的测速和精度要求。     

基于双混频时差法实现时域频率稳定度测量

在对基于DDS技术的公共振荡器设计、高速数据传输设计以及基于数字测频技术改进等技术难点分析的基础上,论述了基于双混频时差法的时域频率稳定度测量方法.该方法可同时测量短期和长期频率稳定度,测量精度高,并可进行无间隙测量.     

基于CPLD和89S51的多功能信号测量仪

提出一种基于CPLD和89S51的多功能信号测量仪,该测量仪可测量频率,周期和脉宽等参数.介绍了高精度测频方法、可编程逻辑器件应用以及周期脉宽测量方法.以CPLD和单片机为核心,消除了直接测频方法对测量频率需采用分段测试的局限性,该多功能信号测量仪可在整个测试频段内保持高精度,测量频率范围达0.1Hz~100MHz以上.     

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,实现了高分辨率的时间间隔测量,测量分辨率达到13ps.同时采用时间间隔测量模块两两组合的方式实现了无死区频率测量,创新性地采用每组3个TDC芯片,共4组搭建了时间频率测量系统,并对组内3个TDC芯片测量结果采用平均值滤波法,使频率测量稳定度达到1.1×10-11@5.6×10-15@10000 s,与商用K+K FXE频率计数器指标相当.本设备具有体积小、无需校准、成本低等优点,能够广泛应用到高精度时间间隔和精密频率测量领域中.