CN106886146A - 一种基于数字延时电路的toa估计电路 - Google Patents
一种基于数字延时电路的toa估计电路 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106886146A CN106886146A CN201710011439.8A CN201710011439A CN106886146A CN 106886146 A CN106886146 A CN 106886146A CN 201710011439 A CN201710011439 A CN 201710011439A CN 106886146 A CN106886146 A CN 106886146A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- time
- signal
- delay circuit
- module
- pulse
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
- G04F—TIME-INTERVAL MEASURING
- G04F10/00—Apparatus for measuring unknown time intervals by electric means
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pulse Circuits (AREA)
Abstract
本发明公开了一种基于数字延时电路的TOA估计电路。该TOA估计电路由信号边沿产生模块、同步匹配脉冲产生模块、时间匹配模块和时间生成模块组成。其中信号边沿产生模块利用数字延时电路根据被测信号的上升沿输出一个信号边沿脉冲,并将其输入到时间匹配模块。同步匹配脉冲模块利用数字延时电路在被测时间范围内依次输出一串匹配窄脉冲,并输出到时间匹配模块。时间匹配模块将输入的信号边沿脉冲与匹配窄脉冲进行处理,得到时间匹配信号,并输出到时间生成模块。时间生成模块根据输入的时间匹配信号输出达到时间。本发明通过对利用数字延时电路生成的窄脉冲对信号达到时间进行精确估计,具有较强的准确性、通用性以及适用性。
Description
技术领域
本发明属于电子技术领域,具体地说,是一种基于数字延时电路的TOA(到达时间)估计电路。
背景技术
精确估计信号的到达时间对于雷达、通信、导航定位等领域具有重要的理论价值及应用前景。
现在国内外的TOA(到达时间)估计电路一般由模拟电路实现,其精度较低,数字实现方式在具体实现方面存在各种问题,均未得到大面积普及。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于数字延时电路的TOA估计电路,是一种高分辨率的信号达到时间估计电路。
实现本发明目的的技术方案为:一种基于数字延时电路的TOA估计电路,该电路由信号边沿产生模块、同步匹配脉冲产生模块、时间匹配模块和时间生成模块四个模块组成。被测信号首先输入到信号边沿产生模块,信号边沿产生模块利用数字延时电路根据输入被测信号的上升沿产生一个信号边沿脉冲,并将其输入到时间匹配模块。同步匹配脉冲模块利用数字延时电路在被测时间范围内依次输出一串匹配窄脉冲,并输出到时间匹配模块。时间匹配模块将输入的信号边沿脉冲与匹配窄脉冲进行处理,得到时间匹配信号,并输出到时间生成模块。时间生成模块根据输入的时间匹配信号输出被测信号的达到时间信息。本发明通过利用数字延时电路产生的窄脉冲匹配被测信号,已达到对被测信号达到时间的精确估计。
信号边沿产生模块主要由一个数字延时电路与一个查找表(LUT)组成,其中数字延时电路作用是将输入信号进行基本时间分辨单元延时,LUT的作用是利用输入信号与经过数字延时电路延时的信号产生一个信号边沿脉冲。
同步匹配脉冲产生模块由N路数字延时电路与N路LUT组成,N路数字延时电路对一固定脉冲信号进行延时,输出N路依次经过1、2、3……N个基本时间分辨单元延时的脉冲信号,再将相邻的两路延时信号输入到一个LUT中,依次输出经过1、2、3……N个基本时间分辨单元延时的匹配窄脉冲信号。
时间匹配模块主要由N路相关器实现,输入的信号边沿脉冲分别与N路匹配窄脉冲信号进行相关运算,相关器可以由乘法器实现,对于数字信号,乘法器可以由与门实现,当两个信号在时间上完全重合时,相应的相关器会输出一个时间匹配信号。
时间生成模块主要由编码器组成,编码器对输入的时间匹配信号的相关器进行编码,输出被测信号的到达时间信息。
数字延时电路由多个基本延时单元级联而成,基本延时单元可由LUT实现延时功能。
本发明与传统的TOA电路相比,本发明可输出更精确的时间信息。
附图说明
图1 是基于数字延时电路的TOA估计电路总体结构。
图2 是信号边沿产生模块。
图3 是同步匹配脉冲产生模块。
图4 是时间匹配模块模块。
图5 是时间生成模块。
图6 是数字延时电路。
图7是信号边沿产生模块输出波形。
图8是同步匹配脉冲产生模块输出波形。
图9是时间匹配模块输出波形。
具体实施方式
下面参照附图对本发明作进一步详细说明。
本发明一种基于数字延时电路的TOA估计电路,如图1所示,该电路由信号边沿产生模块、同步匹配脉冲产生模块、时间匹配模块和时间生成模块四个模块组成。四个模块具体的电路图如图2-5所示。
在图2所示的时信号边沿产生模块中,输入被测信号被分成两路,一路进入数字延时电路,数字延时电路的延时值可由级联基本延时单元数量确定,数字延时电路具体结构见图6。另外一路直接输入到LUT单元,经过数字延时电路延时的信号同样进入LUT单元;同时对LUT单元进行编程,使其在引脚1输入为高电平(1),引脚2输入为低电平(0)时输入一个高电平,具体时序图如图7所示,其中A为被测信号,B为经过数字延时电路延时后的信号,C为经过LUT输出的信号边沿脉冲。
数字延时电路由多个基本延时单元级联而成,基本延时单元可由LUT实现延时功能。其具体结构如图6所示。
在如图3所示的同步匹配脉冲产生模块中,将一个固定脉冲信号依次经过N级的数字延时电路模块,第一级的数字延时电路输出的信号与输入的固定脉冲进入第一级的LUT单元,其输出为匹配窄脉冲1,第二级的数字延时电路输出的信号与第一级数字延时电路输出的信号进入第二级的LUT模块,其输出为匹配窄脉冲2,依次共可生成N个匹配窄脉冲。其时序图如图8所示,其中信号A、B、C、D、E分别为原始信号,经过一级数字延时电路,经过两级数字延时电路,经过N-1级数字延时电路以及经过N级数字延时电路的信号。信号F、G、H则为对应生成的匹配窄脉冲信号。
在如图4所示的时间匹配模块中,其输入分别为同步匹配脉冲产生模块输出的匹配窄脉冲以及信号边沿产生模块输出的信号边沿脉冲,当匹配窄脉冲与信号边沿脉冲在时间上完全对齐时,时间匹配模块中的匹配窄脉冲与信号边沿脉冲输入的与门输出一个高电平,以指示信号达到的时间。其时序图如图9所示,信号A、B、C分别为同步匹配脉冲产生模块输出的匹配窄脉冲信号,信号D为信号边沿脉冲,其中B与D在时间上完全对其,因此经过与门后可以输出一个高电平,表明被测信号的到达时间。
在如图5所示的时间生成模块中,对输入的N路时间匹配信号进行编码,将指示时间到达的高脉冲输出一个二进制编码,以达到输出时间信息的目的。
Claims (6)
1.一种基于数字延时电路的TOA估计电路,其特征在于:该电路包括信号边沿产生模块、同步匹配脉冲产生模块、时间匹配模块和时间生成模块;其中被测信号输入到信号边沿产生模块,信号边沿产生模块利用数字延时电路根据输入被测信号的上升沿产生一个信号边沿脉冲,并将其输入到时间匹配模块;同步匹配脉冲模块利用数字延时电路在被测时间范围内依次输出一串匹配窄脉冲,并输出到时间匹配模块;时间匹配模块将输入的信号边沿脉冲与匹配窄脉冲进行处理,得到时间匹配信号,并输出到时间生成模块;时间生成模块根据输入的时间匹配信号输出被测信号的达到时间信息。
2.根据权利要求1所述的基于数字延时电路的TOA估计电路,其特征在于:所述信号边沿产生模块由一个数字延时电路与一个查找表(LUT)组成,其中数字延时电路将输入信号进行基本时间分辨单元延时,LUT利用输入信号与经过数字延时电路延时的信号产生一个信号边沿脉冲。
3.根据权利要求1所述的基于数字延时电路的TOA估计电路,其特征在于:所述同步匹配脉冲产生模块由N路数字延时电路与N路LUT组成,N路数字延时电路对一固定脉冲信号进行延时,输出N路依次经过1、2、3……N个基本时间分辨单元延时的脉冲信号,再将相邻的两路延时信号输入到一个LUT中,依次输出经过1、2、3……N个基本时间分辨单元延时的匹配窄脉冲信号。
4.根据权利要求1所述的基于数字延时电路的TOA估计电路,其特征在于:所述时间匹配模块由N路相关器实现,输入的信号边沿脉冲分别与N路匹配窄脉冲信号进行相关运算,当两个信号在时间上完全重合时,相应的相关器会输出一个时间匹配信号。
5.根据权利要求1所述的基于数字延时电路的TOA估计电路,其特征在于:所述时间生成模块由编码器组成,编码器对输入的时间匹配信号的相关器进行编码,输出被测信号的到达时间信息。
6.根据权利要求1所述的基于数字延时电路的TOA估计电路,其特征在于:所述数字延时模块由多个基本延时单元级联而成,基本延时单元可由LUT实现延时功能。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710011439.8A CN106886146B (zh) | 2017-01-06 | 2017-01-06 | 一种基于数字延时电路的toa估计电路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201710011439.8A CN106886146B (zh) | 2017-01-06 | 2017-01-06 | 一种基于数字延时电路的toa估计电路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106886146A true CN106886146A (zh) | 2017-06-23 |
CN106886146B CN106886146B (zh) | 2019-08-30 |
Family
ID=59176638
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201710011439.8A Expired - Fee Related CN106886146B (zh) | 2017-01-06 | 2017-01-06 | 一种基于数字延时电路的toa估计电路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106886146B (zh) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107561918A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-01-09 | 广州中海达定位技术有限公司 | 基于fpga超宽带定位toa估计方法及装置 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101002396A (zh) * | 2004-11-15 | 2007-07-18 | 三菱电机株式会社 | 用于估计在无线通信系统中接收的信号的到达时间的方法 |
US7280437B2 (en) * | 2005-06-30 | 2007-10-09 | Frédéric Piguet S.A. | Timepiece with a calendar display |
US20090196422A1 (en) * | 2008-02-04 | 2009-08-06 | Samsung Electronics Co. Ltd. | Method and apparatus for managing hyper frame number for ciphering/deciphering in mobile communication system |
CN101836128A (zh) * | 2007-09-20 | 2010-09-15 | Voxis公司 | 时间延迟估计 |
CN102882527A (zh) * | 2011-07-11 | 2013-01-16 | 山东欧龙电子科技有限公司 | 时间数字转换器及时间数字转换方法 |
CN103034117A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-10 | 邵礼斌 | 高精度时间测量器 |
CN104111601A (zh) * | 2014-07-30 | 2014-10-22 | 中国科学院测量与地球物理研究所 | 一种基于延时环缩减法的时间数字转换器及其时间间隔测量方法 |
CN104965401A (zh) * | 2015-07-23 | 2015-10-07 | 四川九洲空管科技有限责任公司 | 一种多点定位相关监视系统的到达时间测量方法及系统 |
-
2017
- 2017-01-06 CN CN201710011439.8A patent/CN106886146B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101002396A (zh) * | 2004-11-15 | 2007-07-18 | 三菱电机株式会社 | 用于估计在无线通信系统中接收的信号的到达时间的方法 |
US7280437B2 (en) * | 2005-06-30 | 2007-10-09 | Frédéric Piguet S.A. | Timepiece with a calendar display |
CN101836128A (zh) * | 2007-09-20 | 2010-09-15 | Voxis公司 | 时间延迟估计 |
US20090196422A1 (en) * | 2008-02-04 | 2009-08-06 | Samsung Electronics Co. Ltd. | Method and apparatus for managing hyper frame number for ciphering/deciphering in mobile communication system |
CN102882527A (zh) * | 2011-07-11 | 2013-01-16 | 山东欧龙电子科技有限公司 | 时间数字转换器及时间数字转换方法 |
CN103034117A (zh) * | 2012-12-31 | 2013-04-10 | 邵礼斌 | 高精度时间测量器 |
CN104111601A (zh) * | 2014-07-30 | 2014-10-22 | 中国科学院测量与地球物理研究所 | 一种基于延时环缩减法的时间数字转换器及其时间间隔测量方法 |
CN104965401A (zh) * | 2015-07-23 | 2015-10-07 | 四川九洲空管科技有限责任公司 | 一种多点定位相关监视系统的到达时间测量方法及系统 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107561918A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-01-09 | 广州中海达定位技术有限公司 | 基于fpga超宽带定位toa估计方法及装置 |
CN107561918B (zh) * | 2017-08-29 | 2019-10-25 | 郑州联睿电子科技有限公司 | 基于fpga超宽带定位toa估计方法及装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN106886146B (zh) | 2019-08-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103197145B (zh) | 一种超高分辨率相位差测量的方法及系统 | |
CN105259532A (zh) | 一种电动汽车充电桩直流电能表检定系统 | |
CN205080373U (zh) | 一种基于延迟线内插法的精密时间间隔测量电路 | |
CN102346236B (zh) | 一种时间参数测量系统 | |
CN103676622A (zh) | 一种高精度的正负时间间隔测量方法及装置 | |
CN106612111A (zh) | 一种高精度延迟时钟校准的系统及方法 | |
CN103186097B (zh) | 基于fpga的高分辨率时间间隔测量装置 | |
CN106802593B (zh) | 雷达回波模拟器高精度延时控制方法及雷达回波模拟器 | |
CN104363021A (zh) | 基于fpga精细延迟单元的时间数字转换方法及装置 | |
CN103856186B (zh) | 占空比调节电路和调节方法 | |
CN205139357U (zh) | 一种充电桩直流电能表检定系统 | |
CN103543440B (zh) | 基于fpga可编程延时电路的数字波束形成装置与方法 | |
CN106208676A (zh) | 基于延时调相电路的dc/dc控制器 | |
CN202166844U (zh) | 一种高精度时间测量电路 | |
CN104378089A (zh) | 数字脉冲宽度产生器及其产生方法 | |
CN106886146A (zh) | 一种基于数字延时电路的toa估计电路 | |
CN102495284A (zh) | 一种实现频率和时间测量高分辨力的电路 | |
CN109358484A (zh) | 一种基于门限缓冲器的时间数字转换器 | |
CN106569033A (zh) | 一种高精度快速频率计 | |
CN103354448A (zh) | 基于fpga的高分辨率时间间隔产生系统 | |
CN104133409B (zh) | 一种对称性可调的三角波合成装置 | |
CN106886147B (zh) | 一种基于iodelay固件的toa估计电路 | |
CN206505295U (zh) | 一种四通道相参信号发生装置 | |
CN201107355Y (zh) | 一种基于cpld技术的时间同步误差测量电路 | |
CN105467200A (zh) | 一种工频电流的测量方法及其装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20190830 Termination date: 20210106 |