JP2917942B2 - Pulse light time interval measurement method and pulse light time interval measurement method - Google Patents

Pulse light time interval measurement method and pulse light time interval measurement method

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JP2917942B2
JP2917942B2 JP32870996A JP32870996A JP2917942B2 JP 2917942 B2 JP2917942 B2 JP 2917942B2 JP 32870996 A JP32870996 A JP 32870996A JP 32870996 A JP32870996 A JP 32870996A JP 2917942 B2 JP2917942 B2 JP 2917942B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、等しい周期で連続
的に観測される2つのパルス光信号の時間間隔を高精度
に計測するパルス光時間間隔計測方式およびパルス光時
間間隔計測方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse light time interval measuring method and a pulse light time interval measuring method for measuring the time interval between two pulse light signals continuously observed at the same period with high accuracy.

【0002】[0002]

【従来の技術】このパルス光時間間隔計測方式は、例え
ばレーザ計測器に用いられるもので、光を搬送波とし、
送受信光のパルス信号(ただし、等しい周期で連続的に
観測されるもの)の時間間隔を計測する。従来の一般的
なパルス光時間間隔計測方式では、観測される2つのパ
ルス光信号のそれぞれから、何等かの方法でトリガ信号
を生成し、これらトリガ信号間の時間間隔をカウンタ等
の電子回路で直接計測していた。
2. Description of the Related Art This pulse light time interval measurement method is used for, for example, a laser measuring instrument, and uses light as a carrier wave.
The time interval between pulse signals of transmitted and received light (however, those continuously observed at the same period) is measured. In the conventional general pulsed light time interval measurement method, a trigger signal is generated by any method from each of two observed pulsed light signals, and the time interval between these trigger signals is determined by an electronic circuit such as a counter. It was measured directly.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述したようにトリガ
信号間の時間間隔を電子回路で直接計測する従来のパル
ス光時間間隔計測方式においては、高精度な時間間隔計
測を行うためには、高速かつ高精度な電子回路が必要に
なり、非常に高価なもになってしまう。
As described above, in the conventional pulsed light time interval measurement method in which the time interval between trigger signals is directly measured by an electronic circuit, a high-speed time interval measurement is performed in order to perform a highly accurate time interval measurement. In addition, a high-precision electronic circuit is required, which is very expensive.

【0004】加えて、高精度化において以下のような問
題もある。
[0004] In addition, there are the following problems in increasing the precision.

【0005】一般に、数ns〜数十nsのパルス幅と数
十kHzの最大繰り返し周波数を持つような高繰り返し
パルスレーザ光のパルス信号の時間間隔を100ps以
下の高い精度で計測する場合、100MHz以上の高速
アナログ電子回路と10GHz以上に相当する超高速カ
ウンタが必要となるが、このような超高速な電子回路は
電子デバイスの性能限界により実現が困難である。
In general, when measuring the time interval of a pulse signal of a high repetition pulse laser beam having a pulse width of several ns to several tens of ns and a maximum repetition frequency of several tens of kHz with a high accuracy of 100 ps or less, 100 MHz or more is required. And an ultra-high-speed counter corresponding to 10 GHz or more are required, but it is difficult to realize such an ultra-high-speed electronic circuit due to the performance limit of an electronic device.

【0006】本発明の目的は、上記各問題を解決し、例
えば数ns〜数十nsのパルス幅と数十kHzの最大繰
り返し周波数を持つような高繰り返しパルスレーザ光の
パルス信号の時間間隔を10psオーダの高い精度で計
測できる、簡単かつ安価な装置構成のパルス光時間間隔
計測方式およびパルス光時間間隔計測方法を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems and to increase the time interval of a pulse signal of a high repetition pulse laser beam having a pulse width of several ns to several tens ns and a maximum repetition frequency of several tens of kHz. An object of the present invention is to provide a pulse light time interval measurement method and a pulse light time interval measurement method with a simple and inexpensive device configuration that can measure with a high accuracy of the order of 10 ps.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、等しい周期で連続的に観測された第1お
よび第2のパルス光信号位相差である時間間隔を計
測するパルス光時間間隔計測方式において、前記第1お
よび第2のパルス光信号をこれら信号の周期をTとして
[T+Δt](T>>Δt)の周期でA/D変換して第1
および第2のデジタルパルス信号を得るA/D変換器
と、前記第1および第2のデジタルパルス信号の時間差
τの相関関数を求め、該求めた相関関数の最大相関値Φ
(τ max )とそれを与える時間差τ max を算出するととも
に、該最大相関値Φ(τ max )の前後の相関値Φ(τ max
+1)、Φ(τ max −1)を算出する相関関数算出手段
と、前記第1および第2のパルス光信号の時間間隔
mを以下の式を用いて算出する時間間隔算出手段とを有
することを特徴とする。Tm=Δt×{τ max +[Φ(τ max +1)−Φ(τ max −1)]/ 2[2Φ(τ max )−Φ(τ max +1)−Φ(τ max −1)]}
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a pulse for measuring a time interval which is a phase difference between first and second pulsed optical signals continuously observed at the same period. In the optical time interval measurement method, the first and second pulsed optical signals are represented by T
A / D conversion is performed at the cycle of [T + Δt] (T >> Δt) and the first
And an A / D converter for obtaining a second digital pulse signal, and a time difference between the first and second digital pulse signals
The correlation function of τ is obtained, and the maximum correlation value Φ of the obtained correlation function is obtained.
max ) and the time difference τ max that gives it,
The correlation values before and after the said maximum correlation value Φ (τ max) Φ (τ max
+1) and Φ (τ max -1), and a time interval T between the first and second pulsed light signals.
and a time interval calculating means for calculating m using the following equation . Tm = Δt × {τ max + [Φ (τ max +1) −Φ (τ max −1)] / 2 [2Φ (τ max ) −Φ (τ max +1) −Φ (τ max −1)]}

【0008】[0008]

【0009】[0009]

【0010】本発明のパルス光時間間隔計測方式は、等
しい周期で連続的に観測された第1および第2のパルス
光信号間の位相差である時間間隔を計測するパルス光時
間間隔計測方法において、前記第1および第2のパルス
光信号をこれら信号の周期をTとして[T+Δt](T
>>Δt)の周期でA/D変換して第1および第2のデジ
タルパルス信号を得、 前記第1および第2のデジタルパ
ルス信号の時間差τの相関関数を求め、該求めた相関関
数の最大相関値Φ(τmax)とそれを与える時間差τmax
を算出するとともに、その算出された最大相関値Φ(τ
max)の前後の相関値Φ(τmax+1)、Φ(τmax
1)を求め、 前記第1および第2のパルス光信号の時間
間隔Tmを以下の式を用いて算出することを特徴とす
る。 Tm=Δt×{τmax+[Φ(τmax+1)−Φ(τmax−1)]/ 2[2Φ(τmax)−Φ(τmax+1)−Φ(τmax−1)]}
The pulse light time interval measuring method according to the present invention includes
First and second pulses continuously observed at a new cycle
Optical signalIs the phase difference betweenFor pulsed light to measure time intervals
In the interval measuring method, the first and second pulses
Light signalLet T be the period of these signals[T + Δt] (T
>> Δt) A / D conversion at the period of 1st and 2nd digital
Tal pulse signal, The first and second digital paths
The correlation function of the time difference τ of the
Maximum correlation value Φ (τmax) And the time difference τ that gives itmax
CalculateWith, The calculated maximum correlation value Φ (τ
max) Before and after Φ (τmax+1), Φ (τmax
1) Time of the first and second pulsed optical signals
The interval Tm is calculated using the following equationThatFeatures
You. Tm = Δt × {τmax+ [Φ (τmax+1) -Φ (τmax-1)] / 2 [2Φ (τmax) -Φ (τmax+1) -Φ (τmax-1)]}

【0011】上記のとおりの本発明によれば、等しい周
期で連続的に観測された第1および第2のパルス光信号
はエイリアシングが生じる周期([T+Δt](T>>Δ
t))でA/D変換されるので、このA/D変換により
得られる第1および第2のデジタルパルス信号は、変換
される前のパルス光信号の振幅および位相等の相対関係
が完全に保存された、低い周波数成分から構成される低
速信号となる。具体的には、後述の実施形態で説明する
図2に示すような低い周波数成分から構成される低速信
号になる。このように、第1および第2のデジタルパル
ス信号は、低い周波数成分から構成される低速信号とな
ることから、これら信号の相互相関の算出は高精度に行
うことができ、また、第1および第2のデジタルパルス
信号は元のパルス光信号の振幅および位相等の相対関係
を完全に保存されたものとなっていることから、その求
めた相関値は元のパルス光信号の相関値と一致する。し
たがって、第1および第2のデジタルパルス信号から求
めた相関値から元の第1および第2のパルス光信号の時
間間隔を計測することができる。
According to the present invention as described above, the first and second pulsed optical signals continuously observed at the same period have a period ([T + Δt] (T >> Δ) where aliasing occurs.
Since the A / D conversion is performed in t)) , the first and second digital pulse signals obtained by the A / D conversion completely have a relative relationship such as the amplitude and the phase of the pulse light signal before the conversion. The low-speed signal is composed of the stored low-frequency components. Specifically, it is a low-speed signal composed of low frequency components as shown in FIG. 2 described in an embodiment described later. As described above, since the first and second digital pulse signals are low-speed signals composed of low-frequency components, the cross-correlation of these signals can be calculated with high accuracy. Since the second digital pulse signal completely preserves the relative relationship such as the amplitude and phase of the original pulse light signal, the obtained correlation value matches the correlation value of the original pulse light signal. I do. Therefore, the time interval between the original first and second pulsed light signals can be measured from the correlation value obtained from the first and second digital pulse signals.

【0012】さらに具体的に述べると、本発明において
第1および第2のデジタルパルス信号は時間軸方向
にT/Δt倍拡大されたものとなる。すなわち、Δt/
T倍された低い周波数成分からなる低速信号となる。ま
た、本発明においては、第1および第2のデジタルパル
ス信号の最大相関値Φ(τmax)とその前後の相関値Φ
(τmax+1)、Φ(τmax−1)とから時間間隔Tmを
算出するようになっている。よって、本発明では、単に
最大相関値Φ(τmax)から時間間隔Tm求めるのでは
なく、前後の相関値Φ(τmax+1)、Φ(τmax−1)
を含んだ状態で時間間隔Tmが算出されることとなり
時間間隔Tmの算出精度はより高いものとなる。
More specifically, in the present invention ,
Means that the first and second digital pulse signals are in the time axis direction
Is enlarged by T / Δt times. That is, Δt /
It becomes a low-speed signal composed of a low frequency component multiplied by T. Ma
Further, in the present invention, the maximum correlation value Φ (τ max ) of the first and second digital pulse signals and the correlation values Φ before and after the maximum correlation value Φ (τ max )
The time interval Tm is calculated from (τ max +1) and Φ (τ max -1) . Therefore, in the present invention, the time interval Tm is not simply obtained from the maximum correlation value Φ (τ max ), but the preceding and following correlation values Φ (τ max +1), Φ (τ max -1)
Time interval Tm in a state containing becomes that are calculated,
The calculation accuracy of the time interval Tm is higher.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0014】本発明のパルス光時間間隔計測方式は、例
えばレーザー光を用いて距離を計測するレーザ測距装置
や相対速度検出装置などのようなレーザ計測器に用いら
れるものであって、例えば光を搬送波とし、送受信光の
パルス信号(ただし、等しい周期で連続的に観測される
もの)の時間間隔を高精度に計測するものである。
The pulse light time interval measuring method according to the present invention is used for a laser measuring device such as a laser distance measuring device or a relative speed detecting device for measuring a distance using a laser beam. Is a carrier wave, and the time interval between pulse signals of transmitted and received light (however, those that are continuously observed at the same period) is measured with high accuracy.

【0015】図1は本発明の一実施形態のパルス光時間
間隔計測方式の主要構成部を示すブロック図である。同
図において、パルス光時間間隔計測方式の主要構成部は
A/D変換器3、相関器6、時間間隔算出部8から構成
されている。
FIG. 1 is a block diagram showing the main components of a pulse light time interval measuring method according to one embodiment of the present invention. In FIG. 1, the main components of the pulse light time interval measurement method include an A / D converter 3, a correlator 6, and a time interval calculation unit 8.

【0016】A/D変換器3は、図2に示すように、等
しい周期Tで連続的に観測されたパルス光信号A(t)
1およびパルス光信号B(t)2をそれぞれ入力とし、
これらを[T+Δt](T>>Δt)の周期でA/D変換
したデジタルパルス信号A(n)4およびデジタルパル
ス信号B(n)5を出力する。このA/D変換器3にお
けるA/D変換では、元のパルス光信号A(t)1およ
びパルス光信号B(t)2は、それぞれが有している振
幅および位相の相対関係を保ったまま、エイリアシング
(aliasing)効果により、1/2(T+Δt)以下の低
い周波数成分で構成されるデジタルパルス信号A(n)
4およびデジタルパルス信号B(n)5に変換される
(図2参照)。この変換を時間領域で見ると、時間軸方
向にT/Δt倍された信号に変換されたことになる。
As shown in FIG. 2, the A / D converter 3 outputs a pulse light signal A (t) continuously observed at the same period T.
1 and the pulse light signal B (t) 2 as inputs, respectively.
The digital pulse signal A (n) 4 and the digital pulse signal B (n) 5 are A / D-converted at a cycle of [T + Δt] (T >> Δt). In the A / D conversion in the A / D converter 3, the original pulse light signal A (t) 1 and the pulse light signal B (t) 2 maintain the relative relationship between the amplitude and the phase of each. The digital pulse signal A (n) composed of low frequency components equal to or less than 1/2 (T + Δt) due to the aliasing effect.
4 and a digital pulse signal B (n) 5 (see FIG. 2). When this conversion is viewed in the time domain, it has been converted to a signal multiplied by T / Δt in the time axis direction.

【0017】相関器6は、A/D変換器3で変換された
デジタルパルス信号A(n)4およびデジタルパルス信
号B(n)5をそれぞれ入力とし、これらの相互相関
(時間間隔τだけ離れた時点における2つの信号の関連
の強さを)を求める。すなわち、デジタルパルス信号A
(n)4およびデジタルパルス信号B(n)5の時間差
τだけの関数Φ(τ)を以下の式により求める。
The correlator 6 receives the digital pulse signal A (n) 4 and the digital pulse signal B (n) 5 converted by the A / D converter 3 as inputs, and cross-correlates them (separated by a time interval τ). The strength of the relationship between the two signals at that time). That is, the digital pulse signal A
A function Φ (τ) corresponding to the time difference τ between (n) 4 and the digital pulse signal B (n) 5 is obtained by the following equation.

【0018】[0018]

【数1】 そして、求められた関数Φ(τ)の最大値、すなわち入
力されたデジタルパルス信号A(n)4およびデジタル
パルス信号B(n)5の離散時間相互相関関数の最大値
とそれを与える時間差τmaxを算出し、その算出された
最大相関値Φ(τm ax)とその前後の相関値Φ(τmax
1)、Φ(τmax−1)とを出力する。
(Equation 1) Then, the maximum value of the obtained function Φ (τ), that is, the maximum value of the discrete-time cross-correlation function of the input digital pulse signal A (n) 4 and digital pulse signal B (n) 5, and the time difference τ giving the maximum value calculating the max, the correlation value of the calculated maximum correlation value [Phi and (τ m ax) before and after Φ (τ max +
1) and Φ (τ max -1) are output.

【0019】時間間隔算出部8は、相関器6から出力さ
れた最大相関値Φ(τmax)、相関値Φ(τmax+1)、
Φ(τmax−1)を基に以下の式を用いて、観測された
パルス光信号A(t)1およびパルス光信号B(t)2
の時間間隔Tmを算出する。
The time interval calculator 8 calculates the maximum correlation value Φ (τ max ) output from the correlator 6, the correlation value Φ (τ max +1),
Observed pulse light signal A (t) 1 and pulse light signal B (t) 2 using the following equation based on Φ (τ max -1)
Is calculated.

【0020】Tm=Δt×{τmax+[Φ(τmax+1)
−Φ(τmax−1)]/2[2Φ(τmax)−Φ(τmax
+1)−Φ(τmax−1)]} (1) 上記式(1)を用いた時間間隔Tmの算出では、例えば
図3に示すように、デジタルパルス信号A(n),B
(n)の離散時間相関関数(図中、×印で示されてい
る)が、時間差τ「4ns」で最大相関値Φ(τ)を与
える場合、その時間差τmax(=4ns)における最大
相関値Φ(τmax)と、時間差τmax+1(=5ns)お
よび時間差τmax−1(=3ns)のそれぞれの相関値
Φ(τmax+1)および相関値Φ(τmax−1)とにより
時間間隔Tmが与えられる。
Tm = Δt × {τ max + [Φ (τ max +1)
−Φ (τ max −1)] / 2 [2Φ (τ max ) −Φ (τ max
+1) -Φ (τ max -1)]} (1) In the calculation of the time interval Tm using the above equation (1), for example, as shown in FIG. 3, the digital pulse signals A (n), B
When the discrete-time correlation function (n) (indicated by a cross in the figure) gives the maximum correlation value Φ (τ) with the time difference τ “4 ns”, the maximum correlation at the time difference τ max (= 4 ns) The time Φ (τ max ) and the correlation value Φ (τ max +1) and correlation value Φ (τ max -1) of the time difference τ max +1 (= 5 ns) and the time difference τ max -1 (= 3 ns), respectively. The interval Tm is given.

【0021】[0021]

【実施例】ここでは、数ns〜数十nsのパルス幅と数
十kHzの最大繰り返し周波数を持つ、高繰り返しパル
スレーザ光が搬送波として用いられ、その送受信光のパ
ルス信号の時間間隔を計測する場合を例に挙げて説明す
る。
Here, a high repetition pulse laser beam having a pulse width of several ns to several tens ns and a maximum repetition frequency of several tens of kHz is used as a carrier wave, and the time interval between pulse signals of the transmitted and received light is measured. The case will be described as an example.

【0022】例えば、パルス幅10ns、繰り返し10
kHzのパルス光信号の場合、A/D変換器3の変換周
波数を9.9999kHz(Δt=1ns)とし、観測
される2つのパルス光信号の時間間隔を1μsとすれ
ば、約{1μs/[(1/10kHz)−1/9.99
99kHz)]}≒1000サンプル、すなわち0.1
秒計測すれば、計測対象の2つのパルス信号の相対的振
幅/位相情報を正確に保存したデジタル信号を得ること
ができる。
For example, a pulse width of 10 ns and a repetition rate of 10 ns
In the case of a pulsed optical signal of kHz, if the conversion frequency of the A / D converter 3 is 9.9999 kHz (Δt = 1 ns) and the time interval between two observed pulsed optical signals is 1 μs, about {1 μs / [ (1/10 kHz)-1 / 9.99
99 kHz)]} ≒ 1000 samples, ie 0.1
By measuring the seconds, a digital signal in which the relative amplitude / phase information of the two pulse signals to be measured is accurately stored can be obtained.

【0023】次に、Δt=1nsであるから相関器6で
は、これらデジタル信号の離散時間相互相関関数の最大
値を与える時間差τmaxが±500ps(±Δt/2)
の精度で求められる。時間間隔算出部8では、相関器6
で求められた最大相関値とその前後の相関値とから上述
した式(1)を用いて、元々のパルス光信号のS/Nに
もよるが、10ps以下の非常に高い精度で時間間隔T
mが求められる。
Next, since Δt = 1 ns, in the correlator 6, the time difference τ max giving the maximum value of the discrete-time cross-correlation function of these digital signals is ± 500 ps (± Δt / 2).
It is required with the precision of. In the time interval calculation section 8, the correlator 6
Using the above-described equation (1) from the maximum correlation value obtained in step (1) and the correlation values before and after the maximum correlation value, the time interval T can be extremely high accuracy of 10 ps or less, although it depends on the S / N of the original pulse light signal.
m is required.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように構成される本発明に
よれば、時間間隔の計測にはA/D変換器と簡単かつ安
価なハードウェアおよびソフトウェアからなる演算装置
とが用いられ、従来のようなカウンタ等の電子回路は必
要としないので、高精度化を簡単かつ安価な装置構成で
実現することができる。
According to the present invention constructed as described above, an A / D converter and an arithmetic unit comprising simple and inexpensive hardware and software are used for measuring the time interval. Since such an electronic circuit such as a counter is not required, high accuracy can be realized with a simple and inexpensive device configuration.

【0025】また、観測されたパルス光信号をエイリア
シング効果を利用して一旦低い周波数成分から構成され
る低速デジタル信号に変換し、これらデジタルパルス信
号から求めた相関値から元のパルス光信号の時間間隔を
計測する構成となっているので、従来実現が困難とされ
ていた10psオーダの高い時間分解能を容易に実現す
ことができる。
Also, the observed pulse light signal is temporarily converted into a low-speed digital signal composed of low frequency components by utilizing the aliasing effect, and the time of the original pulse light signal is calculated from the correlation value obtained from these digital pulse signals. Since the interval is measured, a high time resolution of the order of 10 ps, which has been conventionally difficult to realize, can be easily realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態のパルス光時間間隔計測方
式の主要構成部を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing main components of a pulse light time interval measurement method according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示したA/D変換器3におけるエイリア
シング効果を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining an aliasing effect in the A / D converter 3 shown in FIG.

【図3】デジタルパルス信号A(n),B(n)の離散
時間相関関数から元のパルス光信号A(t),B(t)
の時間間隔Tmを算出する方法を説明するための図であ
る。
FIG. 3 shows original pulse light signals A (t) and B (t) based on discrete time correlation functions of digital pulse signals A (n) and B (n).
FIG. 5 is a diagram for explaining a method of calculating a time interval Tm of the first embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 パルス光信号A(t) 2 パルス光信号B(t) 3 A/D変換器 4 デジタルパルス信号A(n) 5 デジタルパルス信号B(n) 6 相関器 8 時間間隔算出部 Reference Signs List 1 pulse light signal A (t) 2 pulse light signal B (t) 3 A / D converter 4 digital pulse signal A (n) 5 digital pulse signal B (n) 6 correlator 8 time interval calculator

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−164280(JP,A) 特開 平7−280542(JP,A) 特開 平5−346421(JP,A) 特開 平1−129183(JP,A) 特開 昭62−165176(JP,A) 特許2573682(JP,B2) 実用新案登録1899119(JP,Y2) 特公 昭60−30902(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G01S 7/48 - 7/50 G01S 17/00 - 17/95 Continuation of front page (56) References JP-A-4-164280 (JP, A) JP-A-7-280542 (JP, A) JP-A-5-346421 (JP, A) JP-A-1-129183 (JP) JP-A-62-165176 (JP, A) Patent No. 2573682 (JP, B2) Utility model registration 1899119 (JP, Y2) JP-B-60-30902 (JP, B2) (58) Fields investigated (Int. Cl 6, DB name) G01S 7/48 -. 7/50 G01S 17/00 - 17/95

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 等しい周期で連続的に観測された第1お
よび第2のパルス光信号位相差である時間間隔を計
測するパルス光時間間隔計測方式において、 前記第1および第2のパルス光信号をこれら信号の周期
をTとして[T+Δt](T>>Δt)の周期でA/D変
換して第1および第2のデジタルパルス信号を得るA/
D変換器と、 前記第1および第2のデジタルパルス信号の時間差τの
相関関数を求め、該求めた相関関数の最大相関値Φ(τ
max )とそれを与える時間差τ max を算出するとともに、
該最大相関値Φ(τ max )の前後の相関値Φ(τ max
1)、Φ(τ max −1)を算出する相関関数算出手段
と、 前記第1および第2のパルス光信号の時間間隔Tmを
以下の式を用いて算出する時間間隔算出手段とを有する
ことを特徴とするパルス光時間間隔計測方式。 Tm=Δt×{τ max +[Φ(τ max +1)−Φ(τ max −1)]/ 2[2Φ(τ max )−Φ(τ max +1)−Φ(τ max −1)]}
1. A pulse light time interval measurement method for measuring a time interval which is a phase difference between first and second pulse light signals continuously observed at the same period, wherein the first and second pulses are period of the optical signal these signals
A is obtained by performing A / D conversion with a period of [T + Δt] (T >> Δt) as T to obtain first and second digital pulse signals.
D converter, and a correlation function of a time difference τ between the first and second digital pulse signals is obtained, and a maximum correlation value Φ (τ) of the obtained correlation function is obtained.
max ) and the time difference τ max that gives it ,
The correlation value Φ (τ max + ) before and after the maximum correlation value Φ (τ max )
1), a correlation function calculating means for calculating Φ (τ max -1), and a time interval Tm between the first and second pulsed light signals.
A pulse light time interval measuring method, comprising: a time interval calculating means for calculating using the following equation . Tm = Δt × {τ max + [Φ (τ max +1) −Φ (τ max −1)] / 2 [2Φ (τ max ) −Φ (τ max +1) −Φ (τ max −1)]}
【請求項2】 等しい周期で連続的に観測された第1お
よび第2のパルス光信号間の位相差である時間間隔を計
測するパルス光時間間隔計測方法において、 前記第1および第2のパルス光信号をこれら信号の周期
をTとして[T+Δt](T>>Δt)の周期でA/D変
換して第1および第2のデジタルパルス信号を得、 前記第1および第2のデジタルパルス信号の時間差τの
相関関数を求め、該求めた相関関数の最大相関値Φ(τ
max )とそれを与える時間差τ max を算出するとともに、
その算出された最大相関値Φ(τ max )の前後の相関値
Φ(τ max +1)、Φ(τ max −1)を求め、 前記第1および第2のパルス光信号の時間間隔Tmを以
下の式を用いて算出することを特徴とするパルス光時間
間隔計測方式。 Tm=Δt×{τ max +[Φ(τ max +1)−Φ(τ max −1)]/ 2[2Φ(τ max )−Φ(τ max +1)−Φ(τ max −1)]}
2. The method according to claim 1, wherein the first and second samples are continuously observed at the same period.
A time interval that is a phase difference between the second pulsed optical signal and the second pulsed optical signal.
In the pulsed light time interval measuring method for measuring, the first and second pulsed light signals are subjected to a cycle of these signals.
Where T is the A / D conversion at a period of [T + Δt] (T >> Δt).
In this way, the first and second digital pulse signals are obtained, and the time difference τ between the first and second digital pulse signals is calculated.
A correlation function is obtained, and the maximum correlation value Φ (τ
max ) and the time difference τ max that gives it ,
Correlation values before and after the calculated maximum correlation value Φ (τ max )
Φ (τ max +1) and Φ (τ max -1) are obtained, and the time interval Tm between the first and second pulsed light signals is calculated as follows.
Pulse light time characterized by being calculated using the following equation
Interval measurement method. Tm = Δt × {τ max + [Φ (τ max +1) −Φ (τ max −1)] / 2 [2Φ (τ max ) −Φ (τ max +1) −Φ (τ max −1)]}
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