[发明专利]时间测量装置和时间测量方法

说明书

本发明公开了一种时间测量装置和时间测量方法，该时间测量装置包括：延迟模块，其用于基于输入的参考时间信号和待测时间信号进行延迟操作，以对应生成参考延迟信号和待测延迟信号；触发单元，其用于基于所述参考延迟信号和所述待测延迟信号，输出参考电平信号和待测电平信号；统计单元，其用于对所述参考电平信号和所述待测电平信号分别进行电平统计，以得到参考电平统计结果和待测电平统计结果；以及运算单元，其用于对所述参考电平统计结果和所述待测电平统计结果进行运算，以便根据运算结果确定待测时间时长。根据本发明实施例的时间测量装置能够获得准确度较高的时间测量结果。

技术领域

本发明一般涉及时间测量技术领域。更具体地，本发明涉及一种时间测量装置和时间测量方法。

背景技术

时间测量装置在现有的各种系统中有着广泛的应用，例如基于高精度时间数字转换器(简称TDC)的模数转换器(简称ADC)、延迟测量、延迟锁相环(简称DLL)、飞行时间测量等系统中。然而，现有的时间测量装置对测量环境要求较高，其测量结果会随着温度等环境因素的变化而发生较大的偏差。

有鉴于此，亟需提供一种能够适应环境变化的时间测量装置。

发明内容

为了至少解决如上所提到的一个或多个技术问题，本发明在多个方面中提出了一种时间测量装置和时间测量方法。

在第一方面中，本发明提供一种时间测量装置，包括：延迟模块，其用于基于输入的参考时间信号和待测时间信号进行延迟操作，以对应生成参考延迟信号和待测延迟信号；触发单元，其用于基于所述参考延迟信号和所述待测延迟信号，输出参考电平信号和待测电平信号；统计单元，其用于对所述参考电平信号和所述待测电平信号分别进行电平统计，以得到参考电平统计结果和待测电平统计结果；以及运算单元，其用于对所述参考电平统计结果和所述待测电平统计结果进行运算，以便根据运算结果确定待测时间时长。

在一些实施例中，所述运算单元进一步用于：对所述待测电平统计结果和所述参考电平统计结果进行除法运算，以得到所述待测电平统计结果和所述参考电平统计结果之间的第一比值结果；以及根据所述第一比值结果和参考时间时长，计算得到待测时间时长。

在另一些实施例中，所述时间测量装置还包括：步进计算单元，其用于将参考电平统计结果进行N等分操作，以得到步进计算结果；所述运算单元进一步用于：对所述待测电平统计结果和所述步进计算结果进行除法运算，以得到所述待测电平统计结果和所述步进计算结果之间的第二比值结果；以及根据所述第二比值结果和参考时间的N等分时长，计算得到待测时间时长。

在又一些实施例中，所述延迟模块包括由多个延迟单元组成的延迟链；以及所述触发单元包括多个一级触发器和多个二级触发器，其中多个一级触发器与多个延迟单元一一对应连接，多个二级触发器与多个一级触发器一一对应连接。

在一些实施例中，所述参考时间信号和待测时间信号串联输入所述延迟模块，并且所述时间测量装置还包括：第一存储单元，其与所述统计单元连接，并用于存储参考电平统计结果；以及第二存储单元，其与所述统计单元连接，并用于存储待测电平统计结果。

在另一些实施例中，所述延迟模块包括第一延迟链和第二延迟链，第一延迟链由多个第一延迟单元组成，第二延迟链由多个第二延迟单元组成，并且所述第一延迟链用于基于输入的参考时间信号进行延迟操作，以生成参考延迟信号；所述第二延迟链用于基于输入的待测时间信号进行延迟操作，以生成待测延迟信号。

在又一些实施例中，所述触发单元包括第一触发器组和第二触发器组，并且所述第一触发器组包括多个第一一级触发器和多个第一二级触发器，所述第二触发器组包括多个第二一级触发器和多个第二二级触发器；多个第一一级触发器与多个第一延迟单元一一对应连接；多个第一二级触发器与多个第一一级触发器一一对应连接；多个第二一级触发器与多个第二延迟单元一一对应连接；多个第二二级触发器与多个第二一级触发器一一对应连接。