專利名稱：一種高精度電纜傳輸時(shí)延測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及高精度傳輸時(shí)延測(cè)量和高精度時(shí)間同步領(lǐng)域，尤其是一種高精度電纜傳輸時(shí)延測(cè)量?jī)x。
背景技術(shù)：
在高精度時(shí)間同步等領(lǐng)域，需要準(zhǔn)確測(cè)量電纜的傳輸時(shí)延。以往，常采用電纜長(zhǎng)度測(cè)量法或脈沖時(shí)域反射測(cè)量法來(lái)測(cè)量電纜的傳輸時(shí)延。電纜長(zhǎng)度測(cè)量法，顧名思義是通過(guò)準(zhǔn)確測(cè)量電纜的長(zhǎng)度，然后通過(guò)計(jì)算獲得電纜的傳輸時(shí)延。該方法在電纜較短的情況下(I米以下)，可以獲得較高的測(cè)量精度，但是電纜越長(zhǎng)，精度越低，而且該方法不能用于布線后測(cè)量、測(cè)量的自動(dòng)化程度較低。因此，該方法在實(shí)踐中應(yīng)用較少。脈沖時(shí)域反射測(cè)量法是應(yīng) 用非常廣泛的一種傳輸時(shí)延測(cè)量法，該方法利用脈沖時(shí)域反射原理，通過(guò)直接測(cè)量發(fā)射脈沖和反射脈沖的時(shí)間間隔來(lái)獲得電纜的傳輸時(shí)延，傳輸時(shí)延的測(cè)量精度受到時(shí)間間隔測(cè)量精度的限制。高精度的測(cè)量需要借助復(fù)雜的、昂貴的高精度時(shí)間間隔計(jì)數(shù)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種基于模擬欠采樣技術(shù)的高精度電纜傳輸時(shí)延測(cè)量?jī)x。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種高精度電纜傳輸時(shí)延測(cè)量?jī)x，包括產(chǎn)生脈沖信號(hào)的發(fā)射脈沖生成器，所述發(fā)射脈沖生成器經(jīng)耦合網(wǎng)絡(luò)連接有采樣保持電路，所述采樣保持電路連接有為其提供采樣脈沖信號(hào)的采樣脈沖生成器，所述采樣保持電路的輸出端依次連接有濾波放大電路、AD采樣電路和處理器，所述處理器根據(jù)來(lái)自AD采樣電路的輸出信號(hào)計(jì)算得出待測(cè)電纜的傳輸時(shí)延，還包括一個(gè)分別為所述發(fā)射脈沖生成器、采樣脈沖生成器和處理器提供時(shí)鐘源的時(shí)鐘模塊。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述時(shí)鐘模塊包括內(nèi)部時(shí)鐘單元和外部時(shí)鐘單元，所述處理器的輸入端連接有設(shè)置發(fā)射脈沖時(shí)鐘、采用脈沖時(shí)鐘和處理器工作時(shí)鐘的輸入電路。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述內(nèi)部時(shí)鐘單元為全同步時(shí)鐘單元。進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述處理器的輸出端連接有顯示待測(cè)電纜傳輸時(shí)延的顯示電路。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型高精度電纜傳輸時(shí)延測(cè)量?jī)x通過(guò)采用模擬欠采樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)了時(shí)域放大測(cè)量，提高了系統(tǒng)的測(cè)量精度，使用本測(cè)量?jī)x時(shí)，用戶可以選擇采用內(nèi)部時(shí)鐘單元或者外部時(shí)鐘單元提供時(shí)鐘源來(lái)對(duì)待測(cè)電纜的傳輸時(shí)延進(jìn)行測(cè)量。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說(shuō)明[0011]圖I是本實(shí)用新型高精度電纜傳輸時(shí)延測(cè)量?jī)x的原理框圖；圖2是本實(shí)用新型高精度電纜傳輸時(shí)延測(cè)量?jī)x實(shí)施例二的原理框圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型高精度電纜傳輸時(shí)延測(cè)量?jī)x，利用電纜長(zhǎng)度固定的特征，結(jié)合模擬欠采樣技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了時(shí)域的放大測(cè)量，對(duì)經(jīng)過(guò)時(shí)域放大的信號(hào)進(jìn)行高度模數(shù)轉(zhuǎn)換，并結(jié)合數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，不僅可以獲得高精度的傳輸時(shí)延，而且還可以準(zhǔn)確反映電纜的傳輸時(shí)延。參照

圖1，一種高精度電纜傳輸時(shí)延測(cè)量?jī)x，包括產(chǎn)生脈沖信號(hào)的發(fā)射脈沖生成器2，所述發(fā)射脈沖生成器2經(jīng)耦合網(wǎng)絡(luò)4連接有采樣保持電路5，所述采樣保持電路5連接有為其提供采樣脈沖信號(hào)的采樣脈沖生成器3，所述采樣保持電路5的輸出端依次連接有濾波放大電路6、AD采樣電路7和處理器8，所述處理器8根據(jù)來(lái)自AD采樣電路7的輸出信號(hào)計(jì)算得出待測(cè)電纜的傳輸時(shí)延，還包括一個(gè)分別為所述發(fā)射脈沖生成器2、采樣脈沖 生成器3和處理器8提供時(shí)鐘源的時(shí)鐘模塊I。實(shí)施例一參照?qǐng)D1，時(shí)鐘模塊I為全同步時(shí)鐘單元，該全同步時(shí)鐘單元提供提供全同步的發(fā)射脈沖時(shí)鐘/>、采樣脈沖時(shí)鐘A、系統(tǒng)工作時(shí)鐘/_，其中發(fā)射脈沖時(shí)鐘fT和采樣脈沖時(shí)鐘A存在較小的頻率差，該頻差在O. IHf 50Hz范圍內(nèi)，發(fā)射脈沖時(shí)鐘/>在IOOKHf 20MHz范圍內(nèi)。發(fā)射脈沖生成器2產(chǎn)生納秒級(jí)窄脈沖，該脈沖經(jīng)耦合網(wǎng)絡(luò)4耦合進(jìn)入待測(cè)電纜和采樣保持電路5，脈沖在待測(cè)電纜的另一端產(chǎn)生反射，反射脈沖也進(jìn)入到采樣保持電路5。采樣脈沖生成器3產(chǎn)生ns量級(jí)采樣脈沖，并控制采樣保持電路5進(jìn)行采樣保持，以供后續(xù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換。采樣保持5的結(jié)果經(jīng)濾波放大電路6處理后，送入AD采樣電路7進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。處理器8根據(jù)AD采樣電路7的結(jié)果計(jì)算出脈沖的傳輸時(shí)延，并進(jìn)一步推算出電纜的傳輸時(shí)延。測(cè)量的精度與發(fā)射脈沖的頻率、發(fā)射脈沖頻率與采樣脈沖頻率的頻差、AD采樣脈沖的頻率有關(guān)。實(shí)施例二參照?qǐng)D2，本實(shí)施例中時(shí)鐘模塊I包括內(nèi)部時(shí)鐘單元和外部時(shí)鐘單元，處理器8的輸入端連接有設(shè)置發(fā)射脈沖時(shí)鐘、米用脈沖時(shí)鐘和處理器工作時(shí)鐘的輸入電路10,處理器8的輸出端連接有顯示待測(cè)電纜傳輸時(shí)延的顯示電路9。內(nèi)部時(shí)鐘單元提供全同步的發(fā)射脈沖時(shí)鐘/>、采樣脈沖時(shí)鐘(、系統(tǒng)工作時(shí)鐘/加，例如/>=1，000，OOOHz;右=1，000，001Hz, ^s=IO, 000, OOOHz0用戶可以選擇使用內(nèi)部時(shí)鐘或外部時(shí)鐘。當(dāng)使用外部時(shí)鐘時(shí)，通過(guò)輸入電路10設(shè)置外部發(fā)射脈沖時(shí)鐘//、外部采樣脈沖時(shí)鐘//、外部系統(tǒng)工作時(shí)鐘,處理器8根據(jù)外部時(shí)鐘即能夠準(zhǔn)確計(jì)算待測(cè)電纜的傳輸時(shí)延。以上是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本實(shí)用新型創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可以做出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種高精度電纜傳輸時(shí)延測(cè)量?jī)x，其特征在于包括產(chǎn)生脈沖信號(hào)的發(fā)射脈沖生成器(2 )，所述發(fā)射脈沖生成器(2 )經(jīng)耦合網(wǎng)絡(luò)(4 )連接有采樣保持電路(5 )，所述采樣保持電路(5 )連接有為其提供采樣脈沖信號(hào)的采樣脈沖生成器(3 )，所述采樣保持電路(5 )的輸出端依次連接有濾波放大電路(6)、AD采樣電路(7)和處理器(8)，所述處理器(8)根據(jù)來(lái)自AD采樣電路(7)的輸出信號(hào)計(jì)算得出待測(cè)電纜的傳輸時(shí)延，還包括一個(gè)分別為所述發(fā)射脈沖生成器(2 )、采樣脈沖生成器(3 )和處理器(8 )提供時(shí)鐘源的時(shí)鐘模塊(I)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高精度電纜傳輸時(shí)延測(cè)量?jī)x，其特征在于所述時(shí)鐘模塊(I)包括內(nèi)部時(shí)鐘單元和外部時(shí)鐘單元，所述處理器(8)的輸入端連接有設(shè)置發(fā)射脈沖時(shí)鐘、采用脈沖時(shí)鐘和處理器工作時(shí)鐘的輸入電路(10 )。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種高精度電纜傳輸時(shí)延測(cè)量?jī)x，其特征在于所述內(nèi)部時(shí)鐘單元為全同步時(shí)鐘單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的一種高精度電纜傳輸時(shí)延測(cè)量?jī)x，其特征在于所述處理器(8 )的輸出端連接有顯示待測(cè)電纜傳輸時(shí)延的顯示電路(9 )。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高精度電纜傳輸時(shí)延測(cè)量?jī)x，包括產(chǎn)生脈沖信號(hào)的發(fā)射脈沖生成器，所述發(fā)射脈沖生成器經(jīng)耦合網(wǎng)絡(luò)連接有采樣保持電路，所述采樣保持電路連接有為其提供采樣脈沖信號(hào)的采樣脈沖生成器，所述采樣保持電路的輸出端依次連接有濾波放大電路、AD采樣電路和處理器，所述處理器根據(jù)來(lái)自AD采樣電路的輸出信號(hào)計(jì)算得出待測(cè)電纜的傳輸時(shí)延，還包括一個(gè)分別為所述發(fā)射脈沖生成器、采樣脈沖生成器和處理器提供時(shí)鐘源的時(shí)鐘模塊。本實(shí)用新型測(cè)量?jī)x通過(guò)采用模擬欠采樣技術(shù)實(shí)現(xiàn)了時(shí)域放大測(cè)量，提高了系統(tǒng)的測(cè)量精度，使用本測(cè)量?jī)x時(shí)，用戶可以選擇采用內(nèi)部時(shí)鐘單元或者外部時(shí)鐘單元提供時(shí)鐘源來(lái)對(duì)待測(cè)電纜的傳輸時(shí)延進(jìn)行測(cè)量。
文檔編號(hào)H03K5/13GK202385068SQ20112047622
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月23日
發(fā)明者劉波, 張海歐, 梁麗, 田梅, 陳小忠, 黃寧 申請(qǐng)人:廣州易茂科技發(fā)展有限公司