[實用新型]一種調制域頻率計數器

有效

• 申請號: 201520111919.8
• 申請日: 2015-02-15
• 公開（公告）號: CN204422648U
• 公開（公告）日: 2015-06-24
• 發明（設計）人: 王雪
• 申請（專利權）人: 金陵科技學院
• 主分類號: G01R23/10
• 分類號: G01R23/10;G01R23/02
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 肖明芳

技術領域

本發明涉及一種調制域頻率計數器，屬于頻率計數器領域。

背景技術

目前用于測量電信號的儀器分為時域測試儀器、頻域測試儀器和調制域測試儀器三大類。時域測試儀器：它對信號的時域變化進行觀測，顯示信號隨時間而變化的電壓(幅度)值；頻域測試儀器：它觀測信號的頻域變化，顯示隨頻率而變化的輸入信號幅度值；調制域測試儀器：它觀測信號調制域的變化，顯示隨時間而變化的信號的頻率值。

目前，高分辨率頻率計數器主要采用倒數測量技術+模擬內插技術來進行頻率測量。

如圖1所示，f_x為被測信號的頻率，f₀為基準時鐘的頻率，當預備閘門信號的上升沿到來時，被測信號f_x打開計數門，進行被測信號和時鐘脈沖的計數，內插擴展單元進行展寬計數。當預備閘門信號的下降沿到來時，被測信號f_x關閉計數門，停止被測信號和時鐘脈沖的計數，內插擴展單元結束展寬計數。可見當需要進行頻率的連續測量時，由于預備閘門信號一個周期內低電平時間較長，導致在其低電平時會遺漏被測信號的脈沖計數，無法實現連續測量。

發明內容

發明目的：本發明提出一種調制域頻率計數器，實現了對被測信號頻率的連續測量。

技術方案：本發明采用的技術方案為一種調制域頻率計數器，包括對被測信號計數的E計數器和對時鐘信號計數的T計數器，預備閘門發生器產生預備閘門信號并發送至E同步門；

在測頻周期內，E同步門在被測信號脈沖到來時觸發E鎖存器使其鎖存E計數器的計數值，同時E同步門還觸發T同步門使其在時鐘信號脈沖到來時啟動T鎖存器鎖存T計數器計數值；

測量排序電路在E同步門觸發時產生內插脈沖，該內插脈沖于T同步門觸發時結束；

測量排序電路在測頻周期結束時，啟動存儲器分別存儲E鎖存器和T鎖存器內的數據，最后由運算處理電路計算得出被測信號頻率。

優選地，所述預備閘門發生器為一個可重裝載24位預置數的計數器。

優選地，所述E計數器為32位ZDT計數器，所述T計數器為32位ZDT計數器。

優選地，所述測量排序電路為Altera公司的MAX7000?CPLD芯片，所述運算處理電路為Altera公司的MAX7000?CPLD芯片。

一種調制域頻率計數器連續測頻方法，包括以下步驟：

以預備閘門信號相鄰脈沖之間的時間間隔為一個測頻周期，所述預備閘門信號的脈沖寬度小于等于被測信號相鄰脈沖之間最小時間間隔；

在測頻周期中，被測信號上升沿或下降沿到來時，其與即將到來的時鐘信號之間形成時間差，設定內插脈沖的產生時刻等于被測信號上升沿或下降沿時刻，內插脈沖寬度等于所述時間差；

在測頻周期中，由計數器得到該周期內被測信號脈沖數，再由時鐘信號減去內插脈沖寬度分別得到該周期的起始時間；

最后計算得到被測信號頻率。

優選地，所述最小測量周期為預備閘門信號相鄰脈沖上升沿之間的時間間隔，或下降沿之間的時間間隔。

有益效果：本發明改變了預備閘門信號上升沿開始計數，下降沿停止計數的工作方式，可根據實際需要計算出相鄰兩點的頻率變化或任意兩點的頻率變化，即把預備閘門信號的脈沖寬度縮小至小于被測信號相鄰脈沖的最小間隔，使得頻率計數器能夠連續測量被測信號頻率。

附圖說明

圖1為現有頻率計數器工作時序圖；

圖2為本發明頻率計數器工作時序圖；

圖3為本發明頻率計數器的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明，應理解這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍，在閱讀了本發明之后，本領域技術人員對本發明的各種等同形式的修改均落于本申請所附權利要求所限定的范圍。

如圖2所示，f_x為被測信號的頻率，f₀為時鐘信號的頻率，對被測信號和時鐘信號均使用32位ZDT零空載時間計數器計數，兩個計數鏈在測量過程中不間歇地進行計數。

預備閘門信號是由預備閘門發生器產生，由于測量是連續的，所以預備閘門信號也是連續產生的。當預備閘門信號的上升沿到來時，被測信號打開計數門。在預備閘門信號相鄰的上升沿之間，E計數器對被測信號的上升沿計數并于第一個被測信號上升沿處產生內插脈沖，內插脈沖的脈沖寬度為τ_n。