基于TDC-GPX高精度時(shí)間測(cè)控系統(tǒng).pdf

1、時(shí)間間隔測(cè)量技術(shù)在基礎(chǔ)科學(xué)研究和實(shí)際工程應(yīng)用中都起到重要作用，因此對(duì)于高精度時(shí)間間隔測(cè)量技術(shù)的研究意義重大。本文來(lái)源于實(shí)驗(yàn)室項(xiàng)目，意在設(shè)計(jì)用于測(cè)距領(lǐng)域的時(shí)間測(cè)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有測(cè)量精度高、測(cè)量范圍大、體積小、性?xún)r(jià)比高、靈活性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文首先介紹了系統(tǒng)的整體架構(gòu)，根據(jù)系統(tǒng)的功能和需求將整個(gè)系統(tǒng)劃分為四個(gè)子模塊，然后分別對(duì)四個(gè)子模塊的軟硬件設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行了介紹。時(shí)序發(fā)生模塊用于實(shí)時(shí)控制延時(shí)脈沖的發(fā)生時(shí)間和脈沖寬度，該脈沖用于控制

2、激光接收器的開(kāi)啟，利用FPGA內(nèi)部時(shí)鐘，實(shí)現(xiàn)納秒級(jí)精確延時(shí)。TDC時(shí)間間隔測(cè)量模塊用于測(cè)量激光脈沖從發(fā)射到返回的時(shí)間間隔，選用德國(guó)ACAM公司的TDC-GPX芯片，根據(jù)所需的測(cè)量精度和范圍，采用G-模式進(jìn)行測(cè)量，設(shè)計(jì)芯片外圍硬件電路和相關(guān)軟件程序，該模塊測(cè)時(shí)分辨率為40ps，測(cè)時(shí)范圍為50us，在10us范圍內(nèi)，測(cè)試數(shù)據(jù)抖動(dòng)小于100ps，在10us到50us范圍，數(shù)據(jù)抖動(dòng)小于400ps。GPS授時(shí)模塊用于添加時(shí)間標(biāo)簽，利用北斗BD-1