[發明專利]序列信號發生器

有效

• 申請號: 202010208085.8
• 申請日: 2020-03-23
• 公開（公告）號: CN111294022B
• 公開（公告）日: 2022-10-28
• 發明（設計）人: 仝煜;秦熙;張聞哲;王淋;榮星;杜江峰
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: H03K5/05
• 分類號: H03K5/05
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 姚璐華

本發明的實施例提供了一種序列信號發生器，包括波形播放處理模塊、波形整合模塊和至少一個進位鏈組，每個進位鏈組包括至少兩條進位鏈，進位鏈由多個多路復用器級聯而成，波形播放處理模塊將序列波形數據傳輸至進位鏈；利用進位鏈的級聯電路結構，產生的序列波形的最窄脈寬和時間精度僅與單級的多路復用器的延時時間有關，與時鐘周期無關，實現了超窄脈寬的序列波形的生成。通過波形整合模塊切換進位鏈組內的進位鏈進行交替輸出，使得一個進位鏈加載序列波形數據時，另一個進位鏈進行序列串輸出，實現了無死時間的任意序列信號的生成；以及由于序列波形數據可以任意設置且通過至少兩個進位鏈進行交替輸出，因此可以生成任意長度和波形的序列信號。

技術領域

本發明涉及序列信號發生領域，更具體地說，涉及序列信號發生器。

背景技術

序列信號發生器是一種序列信號發生設備，其產生的序列信號可以用作高時間精度的控制信號和系統激勵信號。序列信號發生器有著廣泛的應用場景，其不僅能夠應用于傳統的通信、電視廣播系統和超聲診斷等領域，還在量子計算、量子通訊和量子精密測量等前沿科學領域中也扮演著重要的角色。

現有的高時間精度序列信號發生器的實現方法，通常在一個邊沿播出之后通過一定時間調節下個邊沿的精確位置，來生成高時間精度的序列信號，導致最短脈寬受限。而常見的超窄脈沖序列信號發生器，無法實現任意序列的發生，例如利用超短光脈沖通過光電轉換器實現的超短脈沖發生器，其系統架構較為復雜，脈沖寬度無法任意調制。

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種序列信號發生器，欲實現超窄脈寬、高時間精度、無死時間的任意序列信號的生成。

為了實現上述目的，現提出的方案如下：

一種序列信號發生器，包括：波形播放處理模塊、波形整合模塊和至少一個進位鏈組；

每個進位鏈組包括至少兩條進位鏈；

所述進位鏈由多個多路復用器級聯構成，每個所述多路復用器包括第一輸入端、第二輸入端、選通端和輸出端；所述多路復用器，用于在所述選通端為第一電平時，加載所述第一輸入端的數據，在所述選通端為第二電平時，加載所述第二輸入端的數據，所述第一電平和所述第二電平中一個為高電平，另一個為低電平；

相鄰兩級的所述多路復用器中位于前級的所述多路復用器的輸出端與位于后級的所述多路復用器的第一輸入端連接；所述進位鏈中位于最后一級的所述多路復用器的輸出端，與所述波形整合模塊的輸入端連接；

所述波形播放處理模塊，用于傳輸序列波形數據至所述進位鏈中各個所述多路復用器的第二輸入端；

所述波形播放處理模塊，還用于將與各條所述進位鏈對應的選通信號，傳輸至對應的所述進位鏈的每個所述多路復用器的選通端，并將與每個所述進位鏈組對應的輸出控制信號傳輸至所述波形整合模塊；

所述波形整合模塊，用于根據所述輸出控制信號，選擇所述進位鏈組內相應的所述進位鏈輸出的序列串進行輸出。

可選的，所述波形播放處理模塊，還用于傳輸序列波形數據至所述進位鏈中位于第一級的所述多路復用器的第一輸入端。

可選的，對于一個所述進位鏈組，與所述進位鏈組內各條所述進位鏈對應的選通信號，在經過一個波形加載時間后的每個時刻，至少存在一條所述進位鏈對應的選通信號為第一電平。

可選的，對于一個所述進位鏈組，與所述進位鏈組內的所述進位鏈對應的選通信號的每段第一電平，均與所述進位鏈組內其它的至少一條所述進位鏈對應的選通信號的一段第一電平有時間重合段；

與所述進位鏈組對應的輸出控制信號，使得所述波形整合模塊在所述時間重合段，對相應的兩條所述進位鏈進行輸出切換。