仪器仪表学报

作者：卜朝晖，常仙云，陈文星，郑政，陈之纯

单位：卜朝晖,上海理工大学上海200093； 中国科学院上海天文台上海200030,,常仙云,上海理工大学上海200093；中国科学院上海技术物理研究所上海200083,,陈文星,中国科学院上海天文台上海200030,,郑政,上海理工大学上海200093,,陈之纯,中国科学院上海天文台上海200030,

关键词：时间间隔测量;可触发环形振荡电路;全相位快速傅里叶变换算法;铷原子钟

基金：国家自然科学基金委员会?中国科学院天文联合基金（U1531129）资助项目

提出了一种新的高精度时间间隔测量方法，该方法利用代表事件的短脉冲去触发一个高速环形振荡电路，产生一个与该事件同步的时钟信号，该时钟信号随后被用作模?数转换器(ADC)的采样时钟去采样一个正弦参考信号。因此，两个事件之间的时间间隔被映射成正弦参考信号上的两个点之间的初始相位差,随后对有限数量的样本进行全相位快速傅里叶变换(apFFT)运算，准确地计算出这个初始相位差,进而可以准确获得两个事件之间的时间间隔。该测量方法降低了工程实现的难度，当正弦参考信号的频率为10MHz，ADC的采样频率为133MHz、分辨率为12bits，apFFT运算点数为4096时，可以获得约2?8psrms的单次测量精度和约1ps的时间分辨率，误差分布接近正态，实验结果与基于理论分析的误差范围一致。

来源：2019年第5期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

查看仪器仪表学报杂志2019年第5期