CN106124033A - 一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法 - Google Patents

Abstract

本发明一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法，属于无线电计量测试技术领域。利用周期为T的正弦波形相位差测量的周期性特征，即相位差每增加2π，对应时间差增加T，而T的测量准确度可以远高于相位差的测量准确度；将数字示波器的大延迟时间划分成多个小延迟，每一个小延迟均小于T，以保证测量判定大延迟时间内包含的整数个正弦信号周期个数不出现计数判断错误，进而使用相位差测量方法测量不足一个T部分的时间延迟，再合成数字示波器的大延迟时间差；激光测振仪的延迟可再通过数字示波器大触发延迟测量功能来读取。本发明所提方法可针对任意触发延迟时间差进行计量校准，不存在硬件延迟量程范围不足、分辨力不足、校准点不足等问题。

Description

一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法

技术领域

本发明涉及一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法，属于无线电计量测试技术、时频无线电校准及测量技术领域。

背景技术

振动测量与校准中的测振问题，由于信号波形来源于电信号源的正弦波，而最终产生的是振动台输出的正弦振动波形。中间经过功率放大器、机械振动台等机电环节，正弦振动波形相对于电信号源中的正弦波形，有了一个较大的时间延迟，若该时间延迟大于一个正弦波形周期时，通常认为属于大延迟，不能使用直接的相位测量方法予以解决，只能通过专门的触发延迟测量手段进行计量校准，从而产生了任意时间大触发延迟的校准问题。本发明主要针对该问题，提出一种大触发延迟的累积校准方法，解决其溯源问题。

触发功能是数字示波器之所以广泛应用和功能强大的基础之一，由于有了丰富多彩的触发功能和性能，人们得以实现真正的“同步”采样测量、“延迟”测量、“预先”测量等等功能，使得不同通道的信号波形不仅有了幅度上的波形监测信息，在时间顺序上也建立了统一的尺度，以便于人们更加精确客观地分析事件，用于各种形态的故障、异常状态和信息特征的监测、抓取、详细研究，并对于这些被抓取的事件的前因后果部分进行彻底分析与揭示。

为了深刻揭示不同事件的时序关系以判定它们之间的因果关联，人们发明了各种各样的条件延迟触发技术，并在实际工作中获得了极为广泛的应用。

例如，人们针对测距机的测量距离模拟、无线电高度表试验器的高度模拟、雷达模拟器的远程距离模拟，卫星空间测距的空间距离模拟等，主要使用时间差进行模拟。而直接进行波形测量无法兼顾波形存储深度和时间分辨力，延迟触发经常被使用，延迟时间的精确测量与校准经常被涉及到。数字化解调仪器仪表的调制与解调延迟的计量校准，激光测振仪的调制解调的时间延迟的校准等更是直接使用了延迟测量功能及性能。

在这些应用过程中，大触发延迟的计量校准一直存在着比较大的问题。通常，人们认为那些延迟时间远远大于一个信号周期的延迟为大延迟，多者通常为几十秒、几百秒、甚至上千秒，少则也可能达到几十毫秒，直接使用相位差方式进行延迟测量很困难或不可能。少数可以用相位差方式进行测量者，也由于相位测量准确度远低于时间频率的测量准确度，而在准确度方面无法达到很高的要求。

目前，触发延迟计量校准的主要表现方式为，人们通常使用各种延迟电路、延迟器件来实现各种不同的延迟，并以此作为标准来对数字示波器等仪器设备的触发测量功能与性能进行计量校准。其中，比较精确的固定延迟器件通常都只有几个固定的时间点，并且多数是比较小的延迟时间，由于技术难度、硬件成本等因素很少用于实现大延迟。而可调延迟电路，由于需要使用电子元器件等实现延迟，其准确度不如固定延迟器件，并且也存在调节分辨力误差等问题，无法实现任意延迟的设定。而人们在实际工作中，对于触发延迟设定的需要具有任意性，并不能够完全符合和限定在较小延迟或某些延迟时间点上。因此，人们实际上需要寻找一种计量校准方法，可以比较方便容易地进行任何一种大延迟时间的精确测量与校准。

本发明主要用于解决数字示波器大触发延迟的精确测量与校准问题，通过将大触发延迟划分成不同的小于半个激励正弦波形周期的小延迟增量，以增量累积的方式叠加获得大延迟的量值，达到仅仅使用正弦信号周期和相位测量就可以进行触发延迟精确测量的目的，无须额外的延迟时间标准装置。其测量范围可以从纳秒量级至上百秒量级，测量准确度优于0.01％。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的触发延迟校准方法的缺点，针对数字示波器大延迟触发的计量校准需要高精度大延迟器，而且该延迟器通常延迟不能任意设定，精度也不容易很高的技术现状，提出一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法。

本发明的核心技术特征为：

利用周期为T的正弦波形相位差测量的周期性特征，即相位差每增加一个2π弧度，对应时间差增加一个正弦信号周期T，呈现典型的量子化特征，而正弦信号周期T的测量准确度可以远高于相位差的测量准确度；将数字示波器的大延迟时间划分成多个小延迟的叠加，每一个小延迟均小于正弦信号周期T，以保证测量判定大延迟时间内包含的整数个正弦信号周期个数不出现计数判断错误，进而使用相位差测量方法测量不足一个正弦周期T部分的时间延迟，从而合成数字示波器的大延迟时间差，获得精确的测量结果；激光测振仪的延迟可以进一步通过数字示波器大触发延迟测量功能来读取，即实现了本发明一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法，包括以下内容：

针对大触发延迟时间，使用周期为T(频率f＝1/T)的正弦波形作为触发激励信号，用正弦激励信号的周期T来作为测量触发延迟的尺子，为适应大触发延迟时间的测量，将大触发延迟时间分为整数个信号周期部分和小数个信号周期部分；

其中，大触发延迟时间，记为τ；

其中，所述小数个信号周期部分的延迟使用同频率下相位差测量原理进行测量、拟合以及运算处理获得；

大触发延迟时间所对应的完整的信号相位差φ与频率f的关系为：φ＝2πf·τ；

其中，所述的大触发延迟时间超出周期T的延迟；示波器也可以测量小触发延迟，即在周期T以内的延迟；

基于正弦波周期性及相位差的多值性，测量获得的相位差为的范围为则有：

其中，m为非负整数；

作为优选，所述整数个信号周期部分整数m的确定，是将待校准的大触发延迟时间τ拆分为多个延迟增量△τ_k，且使得

△τ_k≤T/2 (3)

τ₀＝0 (4)

τ_k＝τ_k-1+△τ_k(k＝1,2,…,q) (5)

τ＝τ_q (6)

$m=\mathrm{int}\[\frac{{\mathrm{\τ}}_q}{T}\]---\left(7\right)$

其中，int[*]为取整数运算；

一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法，其步骤如下：

步骤一、设定被测量数字示波器的触发条件、选取信号源1的信号幅度以及信号频率、在触发延迟为零情况下对信号源1输出的信号进行等间隔采样获取序列，再用四参数正弦波拟合法对此序列进行拟合；

步骤一的具体过程如下：

步骤1.1设定被测量数字示波器的触发条件，根据被测量数字示波器触发信号的幅度范围和触发信号频率范围，选取信号源1的信号幅度以及信号频率；

其中，信号频率，记为f；

步骤1.2通过三通将步骤1.1选取的信号源1产生的正弦波信号同时加载到数字示波器的测量通道和触发输入端，设定触发延迟为零，触发测量并获得采样时间点上的等间隔采样序列；

其中，触发延迟，记为τ₀；等间隔采样时刻点，记为t_0,1,t_0,2,...,t_0,n；采样时间点上的等间隔采样序列，记为x_0,1,x_0,2,...,x_0,n；n为序列的采样序列的点数；

步骤1.3用四参数正弦波拟合对步骤1.2输出的等间隔采样序列进行最小二乘波形拟合，四参数正弦波拟合的波形最小二乘拟合曲线的函数表达式为如下公式(8)：

其中，A₀为拟合正弦波形幅度；为拟合正弦波频率；为拟合正弦波形初始相位，t_0,i为第i个间隔采样时刻点，y₀(t_0,i)为对应采样间隔时刻点t_0i的拟合值；D₀为拟合正弦波形直流分量；π代表180度角度对应的弧度；

四参数正弦波拟合的残差均方根值为：

${\mathrm{\ρ}}_0=\sqrt{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\left(y_0\right(t_{0,i})-x_{0,i})}^2}---\left(9\right)$

其中，ρ₀为拟合残差均方根值；为求和符号，求和变量i的变化范围为1到n；

步骤二、将待校准的大触发延迟时间拆分成多个不同的延迟增量，使得相邻操作的延迟时间之差对应的相位差范围在[0,π}内，以确保整数个信号周期部分整数m的确定不会出现错误；

其中，待校准的大触发延迟时间记为τ；被拆分成的多个不同延迟增量，记为△τ_k；相邻操作延迟时间之差对应的相位差，记为取值范围为

步骤三、其它条件不变，增加触发延迟，在此触发延迟情况下，对信号源1输出的信号再次触发测量并记录采样波形序列，再用四参数正弦波拟合法对此序列进行拟合；

其中，所述的其它条件不变，指的是：步骤一中设定的被测量数字示波器的触发条件、选取信号源1的信号幅度以及信号频率均不变；

增加的触发延迟，具体为：τ₁＝τ₀+△τ₁，△τ₁≤T/2，采样时间点记为：t_1,1,t_1,2,...,t_1,n上的等间隔采样序列为x_1,1,x_1,2,...,x_1,n；再用四参数正弦波拟合进行最小二乘波形拟合，其波形最小二乘拟合曲线的函数表达式为：

其中，A₁为拟合正弦波形幅度；为拟合正弦波频率；为拟合正弦波形初始相位，D₁为拟合正弦波形直流分量；

拟合残差均方根值为：

${\mathrm{\ρ}}_1=\sqrt{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\left(y_1\right(t_{1,i})-x_{1,i})}^2}---\left(11\right)$

其中，ρ₁为拟合残差均方根值；

则，待测量的触发延迟△τ₁对应的相位差可以表示为：

步骤四、其它条件不变，设定触发延迟为τ₂＝τ₁+△τ₂，△τ₂≤T/2，触发测量并记录采样波形序列，获得采样时间点t_2,1,t_2,2,...,t_2,n上的等间隔采样序列为x_2,1,x_2,2,...,x_2,n；

其中，所述的其它条件不变与步骤三中的其它条件含义相同；

用四参数正弦波拟合进行最小二乘波形拟合，其波形最小二乘拟合曲线的函数表达式为：

其中，A₂为拟合正弦波形幅度；为拟合正弦波频率；为拟合正弦波形初始相位，D₂为拟合正弦波形直流分量；

拟合残差均方根值为：

${\mathrm{\ρ}}_2=\sqrt{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\left(y_2\right(t_{2,i})-x_{2,i})}^2}---\left(15\right)$

其中，ρ₂为拟合残差均方根值；

则，待测量的触发延迟△τ₂对应的相位差可以表示为：

步骤五、在新的延迟增量上重复上述步骤四的过程，依次获得△τ₃,△τ₄,…,△τ_q，τ＝τ_q；

即，其它条件不变，设定触发延迟为τ_k＝τ_k-1+△τ_k，△τ_k≤T/2，触发测量并记录采样波形序列，获得采样时间点t_k,1,t_k,2,...,t_k,n上的等间隔采样序列为x_k,1,x_k,2,...,x_k,n；

用四参数正弦波拟合进行最小二乘波形拟合，其波形最小二乘拟合曲线的函数表达式为：

拟合残差均方根值为：

${\mathrm{\ρ}}_k=\sqrt{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\left(y_k\right(t_{k,i})-x_{k,i})}^2}---\left(19\right)$

其中，A_k为拟合正弦波形幅度；为拟合正弦波频率；为拟合正弦波形初始相位，D_k为拟合正弦波形直流分量；ρ_k为拟合残差均方根值；

则，待测量的触发延迟△τ_k对应的相位差可以表示为：

步骤六、计算延迟时间累加值、m值及延迟时间差值，具体为：

其中，延迟时间累加值，记为τ_q，按照下式(22)计算；计算m值具体通过式(7)；计算延迟时间差值，记为τ，按照式(23)计算；此(23)式为所求的测量结果；

${\mathrm{\τ}}_q=\underset{i=1}{\overset{q}{\Σ}}{\mathrm{\Δ\τ}}_i---\left(22\right)$

至此，从步骤一到步骤六，实现了数字示波器大触发延迟的定量测量，进一步的，激光测振仪的延迟时间通过数字示波器大触发延迟定量测量功能来读取，即完成了本发明一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法。

有益效果

本发明所提出的一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法，与普通的测量通常对待测物理量值一无所知相比，具有如下有益效果：

1.普通测量校准通常是已知被校准量的标称量值的，人们只是通过校准获得更加精确的实际量值并完成量值溯源的过程；而本发明实现灵活且对任意选定的大触发延迟进行精确测量和校准，算法收敛并且容易实现；

2.本发明使用正弦信号周期或频率对触发延迟进行溯源，由于正弦信号频率是目前为止准确度最高的物理量值，因此，本发明方法可以极大提高大触发延迟的测量准确度；

3.与以往使用固定延迟器或延迟电路相比，省去了该部分硬件装置，即无需硬件延迟器件，而直接使用正弦信号频率量值确定并测量数字示波器的触发延迟，具有更高的测量准确度；

4.本发明所用的方法可以针对任意量值的触发延迟时间差进行计量校准，不存在硬件延迟量程范围不足、分辨力不足、校准点不足等问题；

5.本发明所提方法也省去了延迟电路和延迟器自身的计量校准与溯源环节；

6.本发明所提方法在触发延迟时间差计量校准方面，以及触发延迟时间差精确测量方面具有较大优势。

附图说明

图1为本发明一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法的流程图；

图2为本发明一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法实施例结构示意图；

图3为本发明一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法实施例2中不需要信号源激励，而直接由测量通道触发的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

实施例1

本实施例阐述了本发明所提方法一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法的实施过程，具体通过数字示波器测量大触发延迟来实现，其流程图如图1所示，原理示意图如图2所示。

从图1可以看出，本发明所提方法一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法的实施过程，包括：

步骤1：设定被测量数字示波器的触发条件、选取信号幅度以频率、设定触发延迟为零对信号进行等间隔采样获取序列，再用四参数正弦波拟合对采样序列拟合；

步骤2：将待校准的大触发延迟时间拆分成多个延迟增量，相邻延迟增量之间的相位差在[0,π}内，确保整数个信号周期数m的确定正确；

步骤3：仅增加触发延迟，并基于增加的触发延迟再次触发测量并记录采样波形序列，再用四参数正弦波拟合法对此序列进行拟合；

步骤4：仅增加触发延迟，即：τ₂＝τ₁+△τ₂，△τ₂≤T/2，触发测量并记录采样波形序列，获得采样时间点时刻的等间隔采样序列；

步骤5：在新的延迟增量上重复触发测量并记录采样波形及等间隔采样过程，依次获得△τ₃,△τ₄,…,△τ_q，τ＝τ_q；

步骤6：计算延迟时间累加值、m值及延迟时间差值；

至此，从步骤1到步骤6，完成了数字示波器大触发延迟的定量测量，进一步的，激光测振仪的延迟时间通过数字示波器大触发延迟定量测量功能来读取，即完成了本发明一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法。

本发明及实施例的原理示意图如图2所示，图2中正弦信号源给被测量数字示波器施加正弦激励，同时给其提供正弦波触发信号。本实施例所述的具体测量过程如下：

1)设定被测量数字示波器的触发条件，根据被测量数字示波器触发信号的幅度范围和触发信号频率范围，选取信号源的信号幅度，信号频率为f，通过三通将正弦波信号同时加载到数字示波器的测量通道和触发输入端；

具体到本实施例，被测量数字示波器触发信号的时基延迟范围、幅度范围和触发信号频率范围分别为5ns～250s、50Hz～50MHz和-5V～+5V，因此在上述范围内选取信号源2的信号幅度为1V，信号频率为f＝99Hz，通过三通将正弦波信号同时加载到数字示波器的测量通道和触发输入端，设定触发条件为上升沿触发，触发电平为0.8V，被校准触发延迟τ＝200s。设定触发延迟为τ₀＝0，触发测量并记录采样波形序列，获得采样时间点t_0,1,t_0,2,...,t_0,n上的等间隔采样序列为x_0,1,x_0,2,...,x_0,n；再用四参数正弦波拟合进行最小二乘波形拟合，其波形最小二乘拟合曲线的函数表达式为公式(8)，拟合残差均方根值为公式(9)。

2)其它条件不变，设定触发延迟为τ₁＝τ₀+△τ₁，△τ₁＝5ms，触发测量并记录采样波形序列，获得采样时间点t_1,1,t_1,2,...,t_1,n上的等间隔采样序列为x_1,1,x_1,2,...,x_1,n；

用四参数正弦波拟合进行最小二乘波形拟合，其波形最小二乘拟合曲线的函数表达式及拟合残差均方根值为公式(10)和公式(11)；则待测量的触发延迟△τ₁对应的相位差可以表示为公式(12)和公式(13)。

3)其它条件不变，设定触发延迟为τ₂＝τ₁+△τ₂，△τ₂＝5ms，触发测量并记录采样波形序列，获得采样时间点t_2,1,t_2,2,...,t_2,n上的等间隔采样序列为x_2,1,x_2,2,...,x_2,n。

用四参数正弦波拟合进行最小二乘波形拟合，其波形最小二乘拟合曲线的函数表达式为公式(14)和拟合残差均方根值表达为公式(15)。

其中，A₂为拟合正弦波形幅度；为拟合正弦波频率；为拟合正弦波形初始相位，D₂为拟合正弦波形直流分量；ρ₂为拟合残差均方根值。

则，待测量的触发延迟△τ₂对应的相位差可以分别表示为公式(16)和公式(17)。

4)在新的延迟增量上重复上述3)的过程，依次获得△τ₃,△τ₄,…,△τ_q，τ＝τ_q。

即，其它条件不变，设定触发延迟为τ_k＝τ_k-1+△τ_k，△τ_k＝5ms，触发测量并记录采样波形序列，获得采样时间点t_k,1,t_k,2,...,t_k,n上的等间隔采样序列为x_k,1,x_k,2,...,x_k,n。

用四参数正弦波拟合进行最小二乘波形拟合，其波形最小二乘拟合曲线的函数表达式为公式(18)，拟合残差均方根值为公式(19)；

其中，A_k为拟合正弦波形幅度；为拟合正弦波频率；为拟合正弦波形初始相位，D_k为拟合正弦波形直流分量；ρ_k为拟合残差均方根值；则，待测量的触发延迟△τ_k对应的相位差可以表示为公式(20)和(21)；

5)按照下式(22)计算延迟时间累加值τ_q，按照式(7)计算m值，按照式(23)计算延迟时间差值τ即为所求的大触发延迟测量结果。

实施例2

本实施例阐述了本发明所提方法一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法的另外一种实施过程，即：不需要信号源激励，而直接由测量通道触发。其示意图如图3所示。

图3中，正弦信号源给被测量数字示波器施加正弦激励，并同时给其提供正弦波触发信号。具体过程与实施例1相同，仅仅是触发通道是输入通道自己，而无须另外从特别的触发端子引入。

通过上述实施例1和2可以看出，本发明所述方法无需使用固定延迟器或延迟电路，就可以针对任意量值的触发延迟时间差进行计量校准，不存在硬件延迟量程范围不足、分辨力不足、校准点不足等问题，并且由于本发明方法使用正弦信号频率量值确定并测量数字示波器的触发延迟，具有更高的测量准确度，同时，也省去了延迟电路和延迟器自身的计量校准与溯源环节；此外，本发明方法还有灵活、容易实现的特点，在触发延迟时间差计量校准方面，以及触发延迟时间差精确测量方面具有较大优势；并且，由于本发明方法将触发延迟时间分为整数个信号周期部分和小数个信号周期部分的两部分合成，因此不仅仅适用于大触发延迟的精确测量和计量校准，对于小触发延迟的精确测量和计量校准也同样适用。

实施例3

本实施例阐述了本发明所提方法一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法的一种简化实施过程，即：将仅根据最大触发延迟和零延迟两个条件下的测量，来确定触发延迟结果。

本实施例具体实施时，确保数字示波器大触发延迟τ最大允许误差极限不大于T/2时，以周期为T的正弦波形进行最大延迟校准溯源时，可以直接使用取整运算m＝int[τ/T]确认判别其所包含的正弦波形周期个数m，用相同测量条件下延迟时间为0时和延迟时间为τ时的两个正弦采样序列间的相位差对应的时间差计算不足一个波形周期部分的时间差，最终按式(23)将其与mT合成获得大延迟时间差的校准结果。

以上所述为本发明的较佳实施例而已，本发明不应该局限于该实施例和附图所公开的内容。凡是不脱离本发明所公开的精神下完成的等效或修改，都落入本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法，其特征在于：其核心技术特征为：利用周期为T的正弦波形相位差测量的周期性特征，即相位差每增加一个2π弧度，对应时间差增加一个正弦信号周期T，呈现典型的量子化特征，而正弦信号周期T的测量准确度可以远高于相位差的测量准确度；将数字示波器的大延迟时间划分成多个小延迟的叠加，每一个小延迟均小于正弦信号周期T，以保证测量判定大延迟时间内包含的整数个正弦信号周期个数不出现计数判断错误，进而使用相位差测量方法测量不足一个正弦周期T部分的时间延迟，从而合成数字示波器的大延迟时间差，获得精确的测量结果；激光测振仪的延迟可以进一步通过数字示波器大触发延迟测量功能来读取，即实现了本发明一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法。

2.如权利要求1所述的一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法，其特征还在于：

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法，包括以下内容：

针对大触发延迟时间，使用周期为T(频率f＝1/T)的正弦波形作为触发激励信号，用正弦激励信号的周期T来作为测量触发延迟的尺子，为适应大触发延迟时间的测量，将大触发延迟时间分为整数个信号周期部分和小数个信号周期部分；

其中，大触发延迟时间，记为τ；

其中，所述小数个信号周期部分的延迟使用同频率下相位差测量原理进行测量、拟合以及运算处理获得；

大触发延迟时间所对应的完整的信号相位差φ与频率f的关系为：φ＝2πf·τ；

其中，所述的大触发延迟时间超出周期T的延迟；示波器也可以测量小触发延迟，即在周期T以内的延迟；

基于正弦波周期性及相位差的多值性，测量获得的相位差为的范围为则有：

其中，m为非负整数；

作为优选，所述整数个信号周期部分整数m的确定，是将待校准的大触发延迟时间τ拆分为多个延迟增量Δτ_k，且使得

Δτ_k≤T/2 (3)

τ₀＝0 (4)

τ_k＝τ_k-1+Δτ_k(j＝1,2,…,q) (5)

τ＝τ_q (6)

$m=\mathrm{int}\[\frac{{\mathrm{\τ}}_q}{T}\]---\left(7\right)$

其中，int[*]为取整数运算。

3.如权利要求1所述的一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法，其特征还在于：步骤如下：

步骤一、设定被测量数字示波器的触发条件、选取信号源1的信号幅度以及信号频率、在触发延迟为零情况下对信号源1输出的信号进行等间隔采样获取序列，再用四参数正弦波拟合法对此序列进行拟合；

步骤二、将待校准的大触发延迟时间拆分成多个不同的延迟增量，使得相邻操作的延迟时间之差对应的相位差范围在[0,π}内，以确保整数个信号周期部分整数m的确定不会出现错误；

步骤三、其它条件不变，增加触发延迟，在此触发延迟情况下，对信号源1输出的信号再次触发测量并记录采样波形序列，再用四参数正弦波拟合法对此序列进行拟合；

步骤四、其它条件不变，设定触发延迟为τ₂＝τ₁+Δτ₂，Δτ₂≤T/2，触发测量并记录采样波形序列，获得采样时间点t_2,1,t_2,2,...,t_2,n上的等间隔采样序列为x_2,1,x_2,2,...,x_2,n；

步骤五、在新的延迟增量上重复上述步骤四的过程，依次获得Δτ₃,Δτ₄,…,Δτ_q，τ＝τ_q；

步骤六、计算延迟时间累加值、m值及延迟时间差值；

至此，从步骤一到步骤六，实现了数字示波器大触发延迟的定量测量，进一步的，激光测振仪的延迟时间通过数字示波器大触发延迟定量测量功能来读取，即完成了本发明一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法。

4.如权利要求3所述的一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法，其特征还在于：

步骤一的具体过程如下：

步骤1.1设定被测量数字示波器的触发条件，根据被测量数字示波器触发信号的幅度范围和触发信号频率范围，选取信号源1的信号幅度以及信号频率；

其中，信号频率，记为f；

步骤1.2通过三通将步骤1.1选取的信号源1产生的正弦波信号同时加载到数字示波器的测量通道和触发输入端，设定触发延迟为零，触发测量并获得采样时间点上的等间隔采样序列；

其中，触发延迟，记为τ₀；等间隔采样时刻点，记为t_0,1,t_0,2,...,t_0,n；采样时间点上的等间隔采样序列，记为x_0,1,x_0,2,...,x_0,n；n为序列的采样序列的点数；

步骤1.3用四参数正弦波拟合对步骤1.2输出的等间隔采样序列进行最小二乘波形拟合，四参数正弦波拟合的波形最小二乘拟合曲线的函数表达式为如下公式(8)：

其中，A₀为拟合正弦波形幅度；为拟合正弦波频率；为拟合正弦波形初始相位，t_0,i为第i个间隔采样时刻点，y₀(t_0,i)为对应采样间隔时刻点t_0,i的拟合值；D₀为拟合正弦波形直流分量；π代表180度角度对应的弧度；

四参数正弦波拟合的残差均方根值为：

${\mathrm{\ρ}}_0=\sqrt{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\left(y_0\right(t_{0,i})-x_{0,i})}^2}---\left(9\right)$

其中，ρ₀为拟合残差均方根值；为求和符号，求和变量i的变化范围为1到n。

5.如权利要求3所述的一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法，其特征还在于：

步骤二中，待校准的大触发延迟时间记为τ；被拆分成的多个不同延迟增量，记为Δτ_k；相邻操作延迟时间之差对应的相位差，记为取值范围为

6.如权利要求3所述的一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法，其特征还在于：

步骤三中所述的其它条件不变，指的是：步骤一中设定的被测量数字示波器的触发条件、选取信号源1的信号幅度以及信号频率均不变；

增加的触发延迟，具体为：τ₁＝τ₀+Δτ₁，Δτ₁≤T/2，采样时间点记为：t_1,1,t_1,2,...,t_1,n上的等间隔采样序列为x_1,1,x_1,2,...,x_1,n；再用四参数正弦波拟合进行最小二乘波形拟合，其波形最小二乘拟合曲线的函数表达式为：

其中，A₁为拟合正弦波形幅度；为拟合正弦波频率；为拟合正弦波形初始相位，D₁为拟合正弦波形直流分量；

拟合残差均方根值为：

${\mathrm{\ρ}}_1=\sqrt{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\left(y_1\right(t_{1,i})-x_{1,i})}^2}---\left(11\right)$

其中，ρ₁为拟合残差均方根值；

则，待测量的触发延迟Δτ₁对应的相位差可以表示为：

7.如权利要求3所述的一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法，其特征还在于：

步骤四中，所述的其它条件不变与步骤三中的其它条件不变含义相同；

用四参数正弦波拟合进行最小二乘波形拟合，其波形最小二乘拟合曲线的函数表达式为：

其中，A₂为拟合正弦波形幅度；为拟合正弦波频率；为拟合正弦波形初始相位，D₂为拟合正弦波形直流分量；

拟合残差均方根值为：

${\mathrm{\ρ}}_2=\sqrt{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\left(y_2\right(t_{2,i})-x_{2,i})}^2}---\left(15\right)$

其中，ρ₂为拟合残差均方根值；

则，待测量的触发延迟Δτ₂对应的相位差可以表示为：

8.如权利要求3所述的一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法，其特征还在于：

步骤五，具体为：其它条件不变，设定触发延迟为τ_k＝τ_k-1+Δτ_k，Δτ_k≤T/2，触发测量并记录采样波形序列，获得采样时间点t_k,1,t_k,2,...,t_k,n上的等间隔采样序列为x_k,1,x_k,2,...,x_k,n；

用四参数正弦波拟合进行最小二乘波形拟合，其波形最小二乘拟合曲线的函数表达式为：

拟合残差均方根值为：

${\mathrm{\ρ}}_k=\sqrt{\frac{1}{n}\underset{i=1}{\overset{n}{\Σ}}{\left(y_k\right(t_{k,i})-x_{k,i})}^2}---\left(19\right)$

其中，A_k为拟合正弦波形幅度；为拟合正弦波频率；为拟合正弦波形初始相位，D_k为拟合正弦波形直流分量；ρ_k为拟合残差均方根值；

则，待测量的触发延迟Δτ_k对应的相位差可以表示为：

9.如权利要求3所述的一种激光测振校准用大触发延迟的累积校准方法，其特征还在于：

步骤六中，延迟时间累加值，记为τ_q，按照下式(22)计算；计算m值具体通过式(7)；计算延迟时间差值，记为τ，按照式(23)计算，此(23)式为所求的测量结果；

${\mathrm{\τ}}_q=\underset{i=1}{\overset{q}{\Σ}}{\mathrm{\Δ\τ}}_i---\left(22\right)$