l、引言

跟着科学手艺的提高，通信事迹获得了飞速成长，信息的传送也由模拟传输转向数字传输，信息越来越多地作为数字脉冲之间的时刻或相位的转变而传送出去。这样，对数字旗子记号进行测量与剖析，在现代通信中就显得尤为主要。
以往，正确地测量幅度一贯是许多传统仪器的根柢根底，示波器、频谱剖析仪、功率计、电压表均将模拟电压作为它们的测量器械。甚至于测量幅度和相位的矢量剖析仪，也是经过过程测量两个模拟电压值，即I和Q分量来导出测量效果。
这种行使模拟电压来测量的仪器跟着现代调制方式的泛起而陷入了逆境。因为为了靠得住地进行通信，现代调制方式更钟情于频率和相位调制的扩频旗子记号，而不只愿用调幅旗子记号，例如通俗的FM、PM和脉宽调制以及现代的FSK、PSK和QPR。雷达为担保必然的浸染距离及高距离分辩率，采|用Barker码调制〈相位调制）和chirp调制（频率调制）。在Q刷旗子记号中，相位比幅度中包含更多的信息。上述这些旗子记号的保真度是由频率、相位和时刻的正确性决意的，因而，有用、正确地测量频率、相位和时刻是对测试这类旗子记号的专用仪器的最基原始数据。
测量硬件的首要功能是计事宜数和在用户界说的采样期内测量第一个事宜与末尾一个事宜之间的时刻。这些信息在存储器系统中被存储起来，在完成数据获取后进行处置责罚。
微处置责罚器系统首要浸染是节制时刻距离剖析仪的功能以及完成与VXI总线的通信。

3.首要要害手艺

3.1无距离测量手艺
为注释无距离测量手艺的优点，我们行使对简单的稳态正弦旗子记号（图2）进行采样来对照传统的交互式计数器和无距离计数器。
交互式计数器打开测量闸门，纪录事宜计数和时刻计数，接着在事先设定的闸门时刻（中止采样）之后关闭测量闸门，再次纪录事宜计数和时刻计数（图2）。测量在中止采样点完成，行使下面的频率估量方式来策画频率。
交互计数器简单地测量了在划准时刻内有若干个旗子记号周期泛起，测量闸门与被测旗子记号同步。这就准许事宜计数是一个整数，测量误差完全由量化时刻计数过程中的误差所引起。
频率效果以数字形式呈现给用户，另一次测量又最先了。很清晰的可以看到这种手艺有固有的空载时刻（dead-time），在此时代，旗子记号的转变不能被包含在平均值中，空载时刻标在图2中。该过程泛起时，不能进行测量。凡是，分歧次的测量的误差也是互不相关的。
空载时刻不只中止了对旗子记号的测量，而且也损坏了闸门之间的时序相干。对空载时刻的处置责罚，可以行使另一个计数器来测量它，然而这种方式所发生的时刻刻度并不是真正意义上的一连，还存在着很小的时刻碎片，这种系统误差可以累积到一个很年夜的值。

 

从头回到图2，可以看到无距离计数器的测量是背靠背（back-to-back）进行且仅在末尾一个测量值获得后处置责罚测量效果，而不是测量过程与处置责罚过程交叉进行。这种背靠背的测量是无距离测量的本色，一连串的无距离测量值称为一个数据块，在一个数据块内不概略丢失落旗子记号的任何信息。除了第一次和末尾一次测量外，对于每一次的测量，第i次测量的肇端采样点与第i-1次的中止采样点是统一个，效果就使得分歧次测量的误差老是相关的，这就提高了求平均的机能。在测量的块之间无距离计数器具有空载时刻，在此时代，这些测量值被处置责罚。
无距离测量的频率估值现实上是一连串的估量值，经过过程下式来策画，近似于传统的估量体式格局：
 
旗子记号的任何频率不不变性被包含在该频率估量数据中。对于稳态旗子记号，给定等效的测量次数，无距离测量的频率估值也比传统测量的估值加倍正确，这是因为无距离计数没有空载时刻。无距离测量手艺能够求更多测量值的平均值，是以能给出单元时刻内更高的频率分辩率（数据位），该参数在年夜年夜都系统中是很主要的。
图3给出了无距离计数器的实现方案。
 

该方案中，第一个M位计数器是一个二进制编码的同步计数器，而且带有M位的数据第M位（最高有用位）用来驱动下一级的低速计数器，该计数器可所以脉动计数器或同步它也具有自己的数据锁存器。
当读饬令有用时，它直接锁存M位计数器的计数值。然则，它并不直接激活低速计委存器，而是和第M位触发的单稳发生的脉冲进行与运算。处在脉冲宽度内的读饬令无效，计数器的读垄断直到脉冲中止才有用。其余的读饬令立刻激活第二个锁存器。行使R-s自免频频锁存第二个计数器。
因为第二个计数器是由第M位触发的，是以在触发之后将最先步履而且在适合的时刻不变下来。该计数器的读垄断将被迟误tr，所以贪图了一个由第M位触发的单稳触发器，tI时刻内的读垄断无效。单稳触发器的脉宽tp贪图成年夜于不变时刻小子旗子记号最小输入周倍，选择知足此前提的最小的M值。时刻相干总结如下：
 
这里
tr=第二个计数器的不变时
tp=单稳触发器的脉宽
fsmax=最年夜采样率
fmax =最年夜计数频率
M=同步计数器的位数
最年夜计数速度不受第二个计数器的速度和位数影响，而且整个计数器能以尺度二进制编码动态读取。只要采样率低于1/tp，读饬令之后紧接的事宜就能确保发生新的有用的读垄断。所准许的采样率与输入旗子记号无关。
之所以称它为无距离计数器，是因为在读取它时，计数器一贯看管旗子记号而没有空载时刻存在。

3.2迟误内插手艺
时刻间用分听仪行使起时内指法来提高时刻距离分辩率。如图4所示，事宜锁存旗子记号和时基同步发生时刻锁存旗子记号，这两个旗子记号进入由N个D触发器和N个迟误块组成的迟误单元组，分成N个相其时刻距离步进级。每一级确定一个时刻量化单元。
内插的实现过程：假定每一级迟误块迟误时刻为tps，当事宜锁存旗子记号（上升沿）到来后，每隔Tbs，此上升沿经过过程一个迟误块（这个迟误块对应的迟误单元中D触发器的数据端为逻辑‘1’），达到下一个迟误单元。时刻锁存旗子记号作为全数迟误单元中D触发器时钟端，其时刻锁存旗子记号（上升沿〉到来时，全数迟误单元中D触发器的数据端状况被锁定，锁定后D触发器输出逻辑‘1’的个数目化了两个锁存旗子记号之间的时刻距离。触发器输出一种温度计（thermometer）码，该码被转换成二进制周同事宜计数信和时刻计数信一路在他在硝程系统中。量化过程中的时序相干如图5所示。与其余时刻-数字（time-digital）转换器对比，这种内插手艺的优点在于：它的转换率对照高，合用于实时测量系统中；其余，这种内插手艺中弗成使复杂的时刻-幅度转换电路，使得电路简练。

 

4、结论

相位数字化方式是捕捉和剖析许多扩频旗子记号的有用方式。与幅度数字化对比，它更经济、正确，且能在宽的频率局限内对旗子记号进行捕捉。了更为提高前辈的测量手法，能够有用地测量旗子记号的时变特征。迟误内插手艺成功在实现了细小时刻距离的测量，年夜年夜提高了测时分辩率；而且这种方式转换率对照高，弗成使复杂的时刻-幅度转换电路使得电路简练。