基于FPGA的TDC系统偏差修正方法的研究

作者：刘正阳,刘音华,李孝辉

摘要：随着TDC(time-to-digital converter)技术的广泛应用,对其精度的要求也越来越高。系统偏差作为TDC测量中不可避免的误差,通常由硬件结构、电路走线、测量过程等过程引入,其是否可以被有效修正直接影响着测量精度。为此,分析了基于FPGA(field-programmable gate array)的时间间隔测量的工作原理及系统组成,并搭建了硬件测试平台,进行了一系列时间间隔测量实验及系统偏差分析,结合FPGA测量原理,绘出了系统偏差修正方案并评估了时间间隔测量精度的影响。实验表明,建立有效的一次模型对测量结果进行拟合并对测量结果进行修正,可以将系统偏差控制在100ps以下,提高TDC测量准确度。

发文机构：中国科学院国家授时中心 中国科学院大学 中国科学院时间基准频率重点实验室 中国科学院大学天文与空间科学学院

关键词：现场可编程门阵列时间数字转换技术系统偏差准确度field-programmable gate array(FPGA)time-to-digital converter(TDC)system deviationaccuracy

分类号： P127.1[天文地球—天体测量][天文地球—天文学]