[發(fā)明專利]一種基于北斗時(shí)鐘的精密短時(shí)間間隔測(cè)量系統(tǒng)及測(cè)量方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110387568.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-12
• 公開（公告）號(hào): CN113093517B
• 公開（公告）日: 2022-04-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 杜保強(qiáng);唐文勝;沈坤;余慧敏
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南師范大學(xué)
• 主分類號(hào): G04R20/02
• 分類號(hào): G04R20/02;G04R20/04
• 代理公司: 鄭州聯(lián)科專利事務(wù)所(普通合伙) 41104
• 代理人: 王聚才

1.一種基于北斗時(shí)鐘的精密短時(shí)間間隔測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：包括衛(wèi)星接收機(jī)模塊、第一時(shí)延模塊、第二時(shí)延模塊、第一相位重合點(diǎn)模塊、第二相位重合點(diǎn)模塊、第三相位重合點(diǎn)模塊、邏輯門系統(tǒng)模塊、閘門信號(hào)生成模塊、時(shí)間間隔產(chǎn)生模塊、顯示模塊和電源模塊；衛(wèi)星接收機(jī)模塊的信號(hào)輸出端分別連接第一相位重合點(diǎn)模塊的信號(hào)輸入端、第一時(shí)延模塊的信號(hào)輸入端和第二時(shí)延模塊的信號(hào)輸入端，第一時(shí)延模塊的信號(hào)輸出端連接第二相位重合點(diǎn)模塊的信號(hào)輸入端，第二時(shí)延模塊的信號(hào)輸出端連接第三相位重合點(diǎn)模塊的信號(hào)輸入端，第一相位重合點(diǎn)模塊的信號(hào)輸出端和第二相位重合點(diǎn)模塊的信號(hào)輸出端同時(shí)連接閘門信號(hào)生成模塊的信號(hào)輸入端，第三相位重合點(diǎn)模塊的信號(hào)輸出端連接邏輯門系統(tǒng)模塊的信號(hào)輸入端，邏輯門系統(tǒng)模塊的信號(hào)輸出端連接閘門信號(hào)生成模塊的信號(hào)輸入端，閘門信號(hào)生成模塊的信號(hào)輸出端連接時(shí)間間隔產(chǎn)生模塊的信號(hào)輸入端，時(shí)間間隔產(chǎn)生模塊的信號(hào)輸出端連接顯示模塊的信號(hào)輸入端；

所述的衛(wèi)星接收機(jī)模塊采用北斗接收機(jī)，用于提供衛(wèi)星頻率信號(hào)和接收機(jī)振蕩器信號(hào)，即被測(cè)信號(hào)和頻標(biāo)信號(hào)；

所述的第一時(shí)延模塊采用時(shí)鐘周期為第一時(shí)鐘周期的第一邊沿型D觸發(fā)器，用于被測(cè)信號(hào)和頻標(biāo)信號(hào)的第一時(shí)鐘周期時(shí)延；所述的第二時(shí)延模塊采用時(shí)鐘周期為第二時(shí)鐘周期的第二邊沿型D觸發(fā)器，用于被測(cè)信號(hào)和頻標(biāo)信號(hào)的第二時(shí)鐘周期時(shí)延，所述的第一時(shí)鐘周期和第二時(shí)鐘周期的大小不同，且第一時(shí)鐘周期與第二時(shí)鐘周期之間的差值的絕對(duì)值定義為時(shí)間微差；

所述的第一相位重合點(diǎn)模塊采用第一異頻相位檢測(cè)電路，用于產(chǎn)生被測(cè)信號(hào)和頻標(biāo)信號(hào)之間的第一相位重合點(diǎn)脈沖；所述的第二相位重合點(diǎn)模塊采用第二異頻相位檢測(cè)電路，用于產(chǎn)生被第一時(shí)延模塊延遲后的被測(cè)信號(hào)和頻標(biāo)信號(hào)之間的第二相位重合點(diǎn)脈沖；所述的第三相位重合點(diǎn)模塊采用第三異頻相位檢測(cè)電路，用于產(chǎn)生被第二時(shí)延模塊延遲后的被測(cè)信號(hào)和頻標(biāo)信號(hào)之間的第三相位重合點(diǎn)脈沖；

所述的邏輯門系統(tǒng)模塊采用反相器，用于對(duì)第三相位重合點(diǎn)脈沖的相位取反；

所述的閘門信號(hào)生成模塊采用三輸入與門電路，用于產(chǎn)生閘門開關(guān)脈沖信號(hào)，即計(jì)數(shù)閘門的開關(guān)信號(hào)；

所述的時(shí)間間隔產(chǎn)生模塊采用可編程計(jì)數(shù)器，用于測(cè)量被測(cè)信號(hào)和頻標(biāo)信號(hào)之間鐘差的大小；

所述的顯示模塊，用于接收時(shí)間間隔產(chǎn)生模塊的測(cè)量結(jié)果并進(jìn)行顯示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于北斗時(shí)鐘的精密短時(shí)間間隔測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述的北斗接收機(jī)采用XHTF7107-B型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于北斗時(shí)鐘的精密短時(shí)間間隔測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述的第一邊沿型D觸發(fā)器和第二邊沿型D觸發(fā)器均采用74LS175芯片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于北斗時(shí)鐘的精密短時(shí)間間隔測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述的第一異頻相位檢測(cè)電路、第二異頻相位檢測(cè)電路和第三異頻相位檢測(cè)電路均采用異頻相位檢測(cè)電路，所述的異頻相位檢測(cè)電路由第一D觸發(fā)器、第二D觸發(fā)器、第一邏輯與門、第二邏輯與門、第三邏輯與門、第一邏輯非門和第二邏輯非門構(gòu)成，第一D觸發(fā)器的D1輸入端和D2輸入端分別連接第一邏輯與門的A1輸入端和第一D觸發(fā)器的Q1輸出端，第一D觸發(fā)器的Q2輸出端連接第一邏輯非門的輸入端，第一邏輯非門的輸出端連接第一邏輯與門的B1輸入端，第二D觸發(fā)器的D3輸入端和D4輸入端分別連接第二邏輯與門的A2輸入端和第二D觸發(fā)器的Q3輸出端，第二D觸發(fā)器的Q4輸出端連接第二邏輯非門的輸入端，第二邏輯非門的輸出端連接第二邏輯與門的B2輸入端，第二邏輯與門的輸出端Y1和第二邏輯與門的輸出端Y2分別連接第三邏輯與門的A3輸入端和B3輸入端；第三邏輯與門的輸出端Y3為異頻相位重合檢測(cè)電路的輸出端；所述的第一異頻相位檢測(cè)電路的第一D觸發(fā)器的D1輸入端和第二D觸發(fā)器的D3輸入端分別作為頻標(biāo)信號(hào)和被測(cè)信號(hào)的輸入端，所述的第二異頻相位檢測(cè)電路的第一D觸發(fā)器的D1輸入端和第二D觸發(fā)器的D3輸入端分別作為經(jīng)第一延時(shí)模塊延時(shí)后的頻標(biāo)信號(hào)和被測(cè)信號(hào)的輸入端，所述的第三異頻相位檢測(cè)電路的第一D觸發(fā)器的D1輸入端和第二D觸發(fā)器的D3輸入端分別作為經(jīng)第二延時(shí)模塊延時(shí)后的頻標(biāo)信號(hào)和被測(cè)信號(hào)的輸入端。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于北斗時(shí)鐘的精密短時(shí)間間隔測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述的反相器采用74LS04芯片。