得被測(cè)信號(hào)的頻率值， 由（式1)和式（式2)可彳
，其中fx是被測(cè)頻率 信號(hào)的頻率值。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種高分辨異頻信號(hào)頻率測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：包括開關(guān)電源模塊、信號(hào)源模塊、 粗異頻模糊區(qū)產(chǎn)生模塊、高分辨延時(shí)器模塊、模糊區(qū)脈沖產(chǎn)生模塊、實(shí)際閘門產(chǎn)生模塊、數(shù) 據(jù)處理模塊、頻率測(cè)量模塊和頻率輸出模塊組成；開關(guān)電源模塊為整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行供電，信號(hào) 源模塊的信號(hào)輸出端連接粗異頻模糊區(qū)產(chǎn)生模塊的信號(hào)輸入端，粗異頻模糊區(qū)產(chǎn)生模塊的 信號(hào)輸出端分別連接高分辨延時(shí)器模塊和模糊區(qū)脈沖產(chǎn)生模塊的信號(hào)輸入端，高分辨延時(shí) 器模塊的信號(hào)輸出端連接模糊區(qū)脈沖產(chǎn)生模塊的信號(hào)輸入端，模糊區(qū)脈沖產(chǎn)生模塊的信號(hào) 輸出端連接實(shí)際閘門產(chǎn)生模塊的信號(hào)輸入端，實(shí)際閘門產(chǎn)生模塊的信號(hào)輸出端連接數(shù)據(jù)處 理模塊的信號(hào)輸入端，數(shù)據(jù)處理模塊的信號(hào)輸出端連接頻率測(cè)量模塊的信號(hào)輸入端，頻率 測(cè)量模塊的信號(hào)輸出端連接頻率輸出模塊的信號(hào)輸入端； 所述的開關(guān)電源模塊，用于對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行供電； 所述的信號(hào)源模塊，用于產(chǎn)生輸入的高穩(wěn)定度頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和被測(cè)頻率信號(hào)； 所述的粗異頻模糊區(qū)產(chǎn)生模塊，用于對(duì)輸入的高穩(wěn)定度頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和被測(cè)頻率信號(hào) 依次進(jìn)行濾波整形、模數(shù)轉(zhuǎn)換、電壓變換放大和精細(xì)延遲，以獲得粗異頻模糊區(qū)； 所述的高分辨延時(shí)器模塊，用于對(duì)粗異頻模糊區(qū)產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的粗異頻模糊區(qū)進(jìn)行延 時(shí)，使延時(shí)后的粗異頻模糊區(qū)與原粗異頻模糊區(qū)在相位或時(shí)間上相差一個(gè)延時(shí)量； 所述的模糊區(qū)脈沖產(chǎn)生模塊，用于產(chǎn)生模糊區(qū)極窄脈沖集合；模糊區(qū)脈沖產(chǎn)生模塊將 延時(shí)后的粗異頻模糊區(qū)與原粗異頻模糊區(qū)進(jìn)行異或門電路邏輯分析，獲得二個(gè)寬度為延時(shí) 量大小的模糊區(qū)極窄脈沖集合； 所述的實(shí)際閘門產(chǎn)生模塊，用于產(chǎn)生實(shí)際閘門觸發(fā)脈沖； 所述的數(shù)據(jù)處理模塊，用于對(duì)實(shí)際閘門觸發(fā)脈沖進(jìn)行處理并對(duì)實(shí)際閘門時(shí)間內(nèi)的被測(cè) 信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，獲得頻率測(cè)量的時(shí)域數(shù)據(jù)； 所述的頻率測(cè)量模塊，用于獲得被測(cè)信號(hào)的頻率值； 所述的頻率輸出模塊，用于輸出顯示頻率測(cè)量結(jié)果。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨異頻信號(hào)頻率測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述的粗異頻 模糊區(qū)產(chǎn)生模塊依次包括濾波模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、電壓變換放大模塊和精細(xì)時(shí)延模塊。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的高分辨異頻信號(hào)頻率測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述的精細(xì)時(shí) 延模塊采用高分辨差分游標(biāo)延遲電路。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨異頻信號(hào)頻率測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述的模糊區(qū) 脈沖產(chǎn)生模塊采用異或門電路。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨異頻信號(hào)頻率測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述的實(shí)際閘 門產(chǎn)生模塊采用邊沿型JK觸發(fā)器。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分辨異頻信號(hào)頻率測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于：所述的頻率輸 出模塊采用IXD液晶顯示器。7. -種權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的高分辨異頻信號(hào)頻率測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量方法， 其特征在于，依次包括以下步驟： A:利用粗異頻模糊區(qū)產(chǎn)生模塊，對(duì)輸入的高穩(wěn)定度頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和被測(cè)頻率信號(hào)依次 進(jìn)行濾波整形、模數(shù)轉(zhuǎn)換、電壓變換放大和精細(xì)延遲，獲得粗異頻模糊區(qū)；然后將產(chǎn)生的粗 異頻模糊區(qū)分別輸送至高分辨延時(shí)器模塊和模糊區(qū)脈沖產(chǎn)生模塊； B:利用高分辨延時(shí)器模塊，對(duì)粗異頻模糊區(qū)產(chǎn)生模塊產(chǎn)生的粗異頻模糊區(qū)進(jìn)行延時(shí)， 使延時(shí)后的粗異頻模糊區(qū)與原粗異頻模糊區(qū)在相位或時(shí)間上相差一個(gè)延時(shí)量；然后將延時(shí) 后的粗異頻模糊區(qū)輸送至模糊區(qū)脈沖產(chǎn)生模塊； C:利用模糊區(qū)脈沖產(chǎn)生模塊，對(duì)高分辨延時(shí)器模塊輸送的延時(shí)后的粗異頻模糊區(qū)和粗 異頻模糊區(qū)產(chǎn)生模塊輸送的粗異頻模糊區(qū)進(jìn)行異或門電路邏輯分析，獲得二個(gè)寬度為延時(shí) 量大小的模糊區(qū)極窄脈沖集合；然后將產(chǎn)生的模糊區(qū)極窄脈沖集合輸送至實(shí)際閘門產(chǎn)生模 塊； D:利用實(shí)際閘門產(chǎn)生模塊，根據(jù)輸入的模糊區(qū)極窄脈沖集合產(chǎn)生實(shí)際閘門觸發(fā)脈沖； 然后將產(chǎn)生的實(shí)際閘門觸發(fā)脈沖輸送至數(shù)據(jù)處理模塊； E:利用數(shù)據(jù)處理模塊對(duì)實(shí)際閘門觸發(fā)脈沖進(jìn)行處理并對(duì)實(shí)際閘門時(shí)間內(nèi)的被測(cè)信號(hào) 進(jìn)行計(jì)數(shù)，獲得頻率測(cè)量的時(shí)域數(shù)據(jù)；然后將獲得的時(shí)域數(shù)據(jù)傳輸至頻率測(cè)量模塊； F:通過具有已知公共頻率信號(hào)輔助下的直接測(cè)頻率法，利用頻率測(cè)量模塊獲得被測(cè)信 號(hào)的頻率值，并通過頻率輸出模塊進(jìn)行顯示輸出。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的高分辨異頻信號(hào)頻率測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的步驟A 中，粗異頻模糊區(qū)是由一系列粗異頻模糊區(qū)脈沖組成，粗異頻模糊區(qū)脈沖獲得方法如下： A1 :首先對(duì)高穩(wěn)定度頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和被測(cè)頻率信號(hào)進(jìn)行濾波處理，濾除無用信號(hào)，保留 有用信號(hào)；然后對(duì)被濾波后的高穩(wěn)定度頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和被測(cè)頻率信號(hào)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，獲得 數(shù)字化的高穩(wěn)定度頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和數(shù)字化的被測(cè)頻率信號(hào)；再對(duì)數(shù)字化的高穩(wěn)定度頻率標(biāo) 準(zhǔn)信號(hào)和數(shù)字化的被測(cè)頻率信號(hào)進(jìn)行電壓變換后使輸出電平為4. 5V，最后對(duì)升壓后的數(shù)字 化的高穩(wěn)定度頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)和數(shù)字化的被測(cè)頻率信號(hào)進(jìn)行功率放大，并輸送至精細(xì)時(shí)延模 塊； A2 :利用精細(xì)時(shí)延模塊對(duì)數(shù)字化高穩(wěn)定度頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行精細(xì)延遲，然后與該路數(shù) 字化高穩(wěn)定度頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)進(jìn)行與邏輯分析，產(chǎn)生數(shù)字化高穩(wěn)定度頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的脈沖信 號(hào)；同時(shí)，對(duì)數(shù)字化被測(cè)頻率信號(hào)進(jìn)行精細(xì)延遲，然后與該路數(shù)字化被測(cè)頻率信號(hào)進(jìn)行與邏 輯分析，產(chǎn)生數(shù)字化被測(cè)頻率信號(hào)的脈沖信號(hào)； A3:將數(shù)字化高穩(wěn)定度頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的脈沖信號(hào)和數(shù)字化被測(cè)頻率信號(hào)的脈沖信號(hào)同 時(shí)送入與門電路進(jìn)行與邏輯分析，在數(shù)字化高穩(wěn)定度頻率標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)的脈沖信號(hào)和數(shù)字化被 測(cè)頻率信號(hào)的脈沖信號(hào)進(jìn)行與邏輯分析過程中檢測(cè)獲取粗異頻模糊區(qū)脈沖。9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的高分辨異頻信號(hào)頻率測(cè)量系統(tǒng)，其特征在于，所述的步驟F 中，利用頻率測(cè)量模塊獲得被測(cè)信號(hào)的頻率值的方法如下： F1 :首先通過公共頻率信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)進(jìn)行相位比對(duì)，獲得公共頻率與標(biāo)準(zhǔn)頻率 的關(guān)系1；^=TJu，其中I；是標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)的周期值，N。是公共頻率信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào) 鑒相時(shí)標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)的計(jì)數(shù)值，T。是公共頻率信號(hào)的周期值，N&是公共頻率信號(hào)與標(biāo)準(zhǔn)頻 率信號(hào)鑒相時(shí)公共頻率信號(hào)的計(jì)數(shù)值； F2 :通過公共頻率信號(hào)與被測(cè)頻率信號(hào)進(jìn)行相位比對(duì)，獲得公共頻率與被頻率的關(guān)系TXNX= ，其中Tx是被測(cè)頻率信號(hào)的周期值，Nx是公共頻率信號(hào)與被測(cè)頻率信號(hào)鑒相時(shí) 標(biāo)準(zhǔn)頻率信號(hào)的計(jì)數(shù)值，T。是公共頻率信號(hào)的周期值，是公共頻率信號(hào)與被測(cè)頻率信號(hào) 鑒相時(shí)公共頻率信號(hào)的計(jì)數(shù)值； F3 :通過公共頻率獲得被測(cè)頻率與標(biāo)準(zhǔn)頻率的關(guān)系并經(jīng)過數(shù)據(jù)處理獲得被測(cè)信號(hào)的頻 率值，通過，其中fx是被測(cè)頻率信號(hào)的頻率值。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高分辨異頻信號(hào)頻率測(cè)量系統(tǒng)和測(cè)量方法，包括開關(guān)電源模塊、信號(hào)源模塊、粗異頻模糊區(qū)產(chǎn)生模塊、高分辨延時(shí)器模塊、模糊區(qū)脈沖產(chǎn)生模塊、實(shí)際閘門產(chǎn)生模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、頻率測(cè)量模塊和頻率輸出模塊。信號(hào)源模塊、粗異頻模糊區(qū)產(chǎn)生模塊、高分辨延時(shí)器模塊、模糊區(qū)脈沖產(chǎn)生模塊、實(shí)際閘門產(chǎn)生模塊、數(shù)據(jù)處理模塊、頻率測(cè)量模塊和頻率輸出模塊依次連接，粗異頻模糊區(qū)產(chǎn)生模塊還連接模糊區(qū)脈沖產(chǎn)生模塊。本發(fā)明能夠產(chǎn)生高分辨異頻測(cè)量閘門信號(hào)，并利用高分辨異頻測(cè)量閘門信號(hào)進(jìn)行頻率測(cè)量，具有測(cè)量精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。
【IPC分類】G01R23/10
【公開號(hào)】CN104991118
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510485665
【發(fā)明人】杜保強(qiáng), 蔡超峰, 耿鑫, 張勇, 席廣永, 鄒東堯, 湯耀華
【申請(qǐng)人】鄭州輕工業(yè)學(xué)院
【公開日】2015年10月21日
【申請(qǐng)日】2015年8月10日