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基于FPGA的差分延迟时间测量电路设计
被引量:
1
1
作者
杨仪
周严
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2023年第5期40-43,共4页
等精度同步法是频率测量的常用方法,但是计数闸门和基准时钟信号的不同步会产生一个时间间隔,导致最终出现一个字的量化误差。为了减小该误差,提出一种基于FPGA的全数字差分延迟TDC(time-to-digital converter)电路。文中TDC基于差分延...
等精度同步法是频率测量的常用方法,但是计数闸门和基准时钟信号的不同步会产生一个时间间隔,导致最终出现一个字的量化误差。为了减小该误差,提出一种基于FPGA的全数字差分延迟TDC(time-to-digital converter)电路。文中TDC基于差分延迟线原理,构建2条时延不同的延迟线代替传统单线延迟,提高了测量分辨率。设计数字校准电路,减少测量过程中外界条件变化造成的误差,试验结果表明:25℃下TDC单次测量绝对误差小于90 ps。
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关键词
时间间隔测量
差分延迟法
自校准数字电路
数字现场可编程门阵列
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职称材料
高精度时间间隔测量技术与方法
被引量:
89
2
作者
张延
黄佩诚
《天文学进展》
CSCD
北大核心
2006年第1期1-15,共15页
时间间隔测量技术,尤其是高精度的时间间隔测量技术意义重大。不论是电信通讯、芯片设计等工程实践,还是原子物理、天文观测实验等理论研究,以及激光测距、卫星定位等航天军事技术,都离不开高精度的时间间隔测量技术。经过几十年的研究...
时间间隔测量技术,尤其是高精度的时间间隔测量技术意义重大。不论是电信通讯、芯片设计等工程实践,还是原子物理、天文观测实验等理论研究,以及激光测距、卫星定位等航天军事技术,都离不开高精度的时间间隔测量技术。经过几十年的研究,目前已经有多种测量方法。在阐明插值原理之后,依次介绍了直接计数法、扩展法、时间幅度转换法、游标法、抽头延迟线法和差分延迟线法等主要方法。然后对影响测量的几个因素,包括非线性和不定态作了讨论。针对这些不良影响,还探讨了一些提高精度和稳定度的方法,比如非线性校正、PLL(Phase Lock Loop)和DLL (Delay Lock Loop)技术。最后,对时间间隔测量技术的前景作了展望。
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关键词
天文观测设备与技术
时间间隔测量
综述
TDC
插值
法
扩展
法
游标
法
延迟
线
法
差分
延迟
线
法
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职称材料
一种结合高分辨率TDC的快速全数字锁相环设计
被引量:
4
3
作者
侯强
揭灿
+1 位作者
姚亚峰
钟梁
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期83-88,共6页
针对时间数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)的分辨率较低,全数字锁相环(All Digital Phase-Locked Loop,ADPLL)锁定参考信号的时间较长等问题,提出一种在高精度TDC基础上快速实现锁定的全数字锁相环.提出的时间数字转换器运用...
针对时间数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)的分辨率较低,全数字锁相环(All Digital Phase-Locked Loop,ADPLL)锁定参考信号的时间较长等问题,提出一种在高精度TDC基础上快速实现锁定的全数字锁相环.提出的时间数字转换器运用抽头延迟线法和双通道差分延迟线法提高量化精度,采用对称式层次型结构实现对负时间间隔的量化,设计的相调电路将量化的脉冲信号还原为时间长度信号,通过状态机对反馈信号的相位提前或延迟,实现对参考信号的快速锁定,在环路锁定后使用下降沿检测电路适时关闭鉴频鉴相器和时间数字转换器,降低整体电路的功耗.在Xilinx KC705开发平台上进行仿真与验证,并在Xpower软件上与传统的基于游标尺链型的全数字锁相环进行功耗对比分析.结果表明,此全数字锁相环的量化误差控制在0.2 ns之内,反馈信号可在3个参考信号时钟周期内快速锁定参考信号,整体电路功耗相比传统的基于游标尺链型的全数字锁相环降低约18.1%.本文提出的全数字锁相环具有实时性强、锁定速度快、量化精度高、功耗低等优势,更适用于高速、低功耗的现代数字通信系统.
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关键词
全数字锁相环
时间数字转换器
数控振荡器
抽头
延迟
线
法
双通道
差分
延迟
线
法
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职称材料
基于高分辨率TDC的快速全数字锁相环
被引量:
1
4
作者
揭灿
邹家轩
+3 位作者
王栋
谢雨蒙
钟梁
吴建东
《电视技术》
2019年第8期65-69,共5页
针对时间数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)的精度低,全数字锁相环(All Digital Phase-Locked Loop,ADPLL)的锁定时间长问题,设计了一种新型全数字锁相环。本设计中的TDC优化了差分延迟线法结构,提高了量化相位差信号的分辨率...
针对时间数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)的精度低,全数字锁相环(All Digital Phase-Locked Loop,ADPLL)的锁定时间长问题,设计了一种新型全数字锁相环。本设计中的TDC优化了差分延迟线法结构,提高了量化相位差信号的分辨率;在数控振荡器(Digital Controlled Oscillator,DCO)中内嵌的相调电路能快速调整反馈信号的相位,缩短环路的锁定时间。最后在Xilinx VC709评估套件上进行电路设计与仿真验证。结果表明,该ADPLL的量化误差不大于0.25 ns,在三个参考信号时钟周期内即可完成锁定。该全数字锁相环具有锁定时间短、捕获精度高等优势。
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关键词
全数字锁相环
时间数字转换器
数控振荡器
差分
延迟
线
法
抽头
延迟
线
法
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职称材料
题名
基于FPGA的差分延迟时间测量电路设计
被引量:
1
1
作者
杨仪
周严
机构
南京理工大学机械工程学院
出处
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2023年第5期40-43,共4页
基金
国家重点研发计划(2021YFB3201604)
国家自然科学基金(62101263)
中央高校基本科研业务费专项资金资助(30920021110)。
文摘
等精度同步法是频率测量的常用方法,但是计数闸门和基准时钟信号的不同步会产生一个时间间隔,导致最终出现一个字的量化误差。为了减小该误差,提出一种基于FPGA的全数字差分延迟TDC(time-to-digital converter)电路。文中TDC基于差分延迟线原理,构建2条时延不同的延迟线代替传统单线延迟,提高了测量分辨率。设计数字校准电路,减少测量过程中外界条件变化造成的误差,试验结果表明:25℃下TDC单次测量绝对误差小于90 ps。
关键词
时间间隔测量
差分延迟法
自校准数字电路
数字现场可编程门阵列
Keywords
time interval measurement
differential delay line
digital calibration circuit
FPGA
分类号
TP216 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
下载PDF
职称材料
题名
高精度时间间隔测量技术与方法
被引量:
89
2
作者
张延
黄佩诚
机构
中国科学院上海天文台
出处
《天文学进展》
CSCD
北大核心
2006年第1期1-15,共15页
文摘
时间间隔测量技术,尤其是高精度的时间间隔测量技术意义重大。不论是电信通讯、芯片设计等工程实践,还是原子物理、天文观测实验等理论研究,以及激光测距、卫星定位等航天军事技术,都离不开高精度的时间间隔测量技术。经过几十年的研究,目前已经有多种测量方法。在阐明插值原理之后,依次介绍了直接计数法、扩展法、时间幅度转换法、游标法、抽头延迟线法和差分延迟线法等主要方法。然后对影响测量的几个因素,包括非线性和不定态作了讨论。针对这些不良影响,还探讨了一些提高精度和稳定度的方法,比如非线性校正、PLL(Phase Lock Loop)和DLL (Delay Lock Loop)技术。最后,对时间间隔测量技术的前景作了展望。
关键词
天文观测设备与技术
时间间隔测量
综述
TDC
插值
法
扩展
法
游标
法
延迟
线
法
差分
延迟
线
法
Keywords
astronomical facilities and technique
time-interval measurement
review
TDC (Time-to-Digital Converter)
interpolating method
TI stretching method
Vernier method
tapped delay line method
differential delay line method
分类号
TM935.15 [电气工程—电力电子与电力传动]
P127.11 [天文地球—天体测量]
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职称材料
题名
一种结合高分辨率TDC的快速全数字锁相环设计
被引量:
4
3
作者
侯强
揭灿
姚亚峰
钟梁
机构
中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院
出处
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期83-88,共6页
基金
国家自然科学基金(61601334)
中央高校军民融合专项基金培育项目(201708)
文摘
针对时间数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)的分辨率较低,全数字锁相环(All Digital Phase-Locked Loop,ADPLL)锁定参考信号的时间较长等问题,提出一种在高精度TDC基础上快速实现锁定的全数字锁相环.提出的时间数字转换器运用抽头延迟线法和双通道差分延迟线法提高量化精度,采用对称式层次型结构实现对负时间间隔的量化,设计的相调电路将量化的脉冲信号还原为时间长度信号,通过状态机对反馈信号的相位提前或延迟,实现对参考信号的快速锁定,在环路锁定后使用下降沿检测电路适时关闭鉴频鉴相器和时间数字转换器,降低整体电路的功耗.在Xilinx KC705开发平台上进行仿真与验证,并在Xpower软件上与传统的基于游标尺链型的全数字锁相环进行功耗对比分析.结果表明,此全数字锁相环的量化误差控制在0.2 ns之内,反馈信号可在3个参考信号时钟周期内快速锁定参考信号,整体电路功耗相比传统的基于游标尺链型的全数字锁相环降低约18.1%.本文提出的全数字锁相环具有实时性强、锁定速度快、量化精度高、功耗低等优势,更适用于高速、低功耗的现代数字通信系统.
关键词
全数字锁相环
时间数字转换器
数控振荡器
抽头
延迟
线
法
双通道
差分
延迟
线
法
Keywords
all digital phase-locked loop
time-to-digital converter
digital controlled oscillator
tapped delay line method
double-channel differential delay line method
分类号
TN492 [电子电信—微电子学与固体电子学]
下载PDF
职称材料
题名
基于高分辨率TDC的快速全数字锁相环
被引量:
1
4
作者
揭灿
邹家轩
王栋
谢雨蒙
钟梁
吴建东
机构
中国电子科技集团第五十八研究所
中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院
出处
《电视技术》
2019年第8期65-69,共5页
基金
国家自然科学基金(61601334)
文摘
针对时间数字转换器(Time-to-Digital Converter,TDC)的精度低,全数字锁相环(All Digital Phase-Locked Loop,ADPLL)的锁定时间长问题,设计了一种新型全数字锁相环。本设计中的TDC优化了差分延迟线法结构,提高了量化相位差信号的分辨率;在数控振荡器(Digital Controlled Oscillator,DCO)中内嵌的相调电路能快速调整反馈信号的相位,缩短环路的锁定时间。最后在Xilinx VC709评估套件上进行电路设计与仿真验证。结果表明,该ADPLL的量化误差不大于0.25 ns,在三个参考信号时钟周期内即可完成锁定。该全数字锁相环具有锁定时间短、捕获精度高等优势。
关键词
全数字锁相环
时间数字转换器
数控振荡器
差分
延迟
线
法
抽头
延迟
线
法
Keywords
all digital phase-locked loop
time-to-digital converter
digital controlled oscillator
differential delay-line method
tapped delay-line method
分类号
TN911.8 [电子电信—通信与信息系统]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于FPGA的差分延迟时间测量电路设计
杨仪
周严
《仪表技术与传感器》
CSCD
北大核心
2023
1
下载PDF
职称材料
2
高精度时间间隔测量技术与方法
张延
黄佩诚
《天文学进展》
CSCD
北大核心
2006
89
下载PDF
职称材料
3
一种结合高分辨率TDC的快速全数字锁相环设计
侯强
揭灿
姚亚峰
钟梁
《哈尔滨工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
4
下载PDF
职称材料
4
基于高分辨率TDC的快速全数字锁相环
揭灿
邹家轩
王栋
谢雨蒙
钟梁
吴建东
《电视技术》
2019
1
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职称材料
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