【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于仪器仪表，具体涉及一种用于旋转延迟装置的位置协同校正触发方法。
技术介绍
1、旋转延迟装置是时域毫米波、时域太赫兹等仪器的关键部件，多用于产生连续、光程快速变化的光信号脉冲，最终将高速光信号转换为可实现时域探测的低速模拟电压信号。
2、该装置将多个反射镜均匀安装在齿轮盘上，随着齿轮盘的旋转，各反射镜运动到不同位置，随着这些位置的变化输出带有特性信息的光信号。随着反射镜运动，得到的时域信号有着不同的特征意义，因此需要准确地将反射镜位置与时域信号对应起来。
3、目前一般使用编码器位置传感器测量位置的方法将时域信号与位置关联起来，即认为在同一时刻的编码器位置与时域信号是位置同步的。但是这样的方法中多个反射镜的角度位置是均匀分布的，而实际的齿轮盘、反射镜由于种种影响无法做到理想；并且使用编码器位置脉冲作为参考位置，编码器脉冲的频率较低，在时域上无法实现很高的分辨率，进而导致参考位置的分辨率较低，带来同步水平的量化误差。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述缺陷，本专利技术提供了一种用于旋转延迟装置的位置协同校正触发方法，该方法可提升参考位置与模拟信号的相对位置精度，提升旋转延迟装置的时域性能，最终达到提升太赫兹测量的目的。
2、本专利技术通过如下技术方案实现：
3、一种用于旋转延迟装置位置协同校正的触发方法，具体包括如下步骤：
4、步骤一：配置数据；
5、其中，所述数据包括自恢复计数器1的单圈帧数据
6、步骤二：模数转换驱动器10读取模数转换器11获取到的数据，并发送给控制器9，再以循环缓冲的方式写入循环缓冲缓存7，循环的缓存范围为1-p1；同时，增量编码计数器5实时采集增量编码器4的位置数据；
7、步骤三：与步骤二时间同步地，多路选择器2根据自恢复计数器1输出的计数值n选择校准寄存器组3中的第n个数据ln输出；数值比较器6比较来自于增量编码计数器5的实时位置数据l及多路选择器2输出的位置较准数据ln；
8、步骤四：当数值比较器6获取到的实时位置数据l与位置较准数据ln相等时，数值比较器6输出触发信号t；
9、步骤五：触发信号t出现时，采集控制器9停止向循环缓冲缓存7中写入数据，并开始从缓存的起始数据存储空间地址1开始向顺序序列缓存8写入模数转换驱动器10获取的数据；与此同时，自恢复计数器1的数值加1，若此时自恢复计数器1的计数值为c，自恢复计数器1的计数值设置为1；
10、步骤六：当顺序序列缓存8写入的数据量等于p2时，停止向顺序序列缓存8写入数据；并将循环缓冲缓存7、顺序序列缓存8中的数据向外部设备发送，完成一帧数据的采集；
11、步骤七：重复步骤二-步骤六，完成数据帧的不断采集，直至希望停止采集。
12、进一步地，循环缓冲数据数量p1、顺序序列缓存数据量p2应满足下述条件：
13、
14、其中，ln是l1-lc中某一个反光齿14对应的位置校准值；a是以ln位置为基准、逆齿轮盘13运动方向的有效信号范围，b是以ln位置为基准、顺齿轮盘13运动方向的有效信号角度范围；s是齿轮盘13的转动速度；sr是模数转换器11的采样速度，c是单圈帧数据量。
15、进一步地，步骤一中，所述校准寄存器组3的c个位置校准数据通过如下方法获得，包括：
16、s11、将太赫兹测量系统的反射镜41放置在齿轮盘11、半反半透镜34射出光线的路径中；
17、s12、匀速转动齿轮盘13，模数转换器11持续进行模拟信号采集，得到连续的模拟信号vl，连续采集齿轮盘13转动r圈产生的信号；
18、s13、将模拟信号vl按照角度0-360°的方式截取为r个独立的模拟信号片段vl1-vlr；
19、s14、按照角度对应的方式，将r个独立的模拟信号片段vl1-vlr中的数据按照角度数据对齐，对齐后相应片段中的模拟信号幅度进行平均，得到平均后的角度位置-模拟信号关系序列，记为：
20、v＝f(l)
21、其中，v是模拟信号的幅度值，l是角度位置；
22、s15、获取参考电平vs值；
23、vs＝k×vm
24、其中，vm为v＝f(l)信号中幅度值的最大值，k是筛选参考电平的比例系数；
25、s16、寻找模拟信号的幅度值中的信号上升边沿，并搜索出每一个上升边沿中vs幅度值对应的角度位置上的位置lps；所述vs幅度值需同时满足如下条件：
26、|vlps-vs|<＝|vlpsp-vs|
27、|vlps-vs|<＝|vlpsq-vs|
28、其中，vlps是位置pls对应的模拟信号幅度；vlpsp是位置pls前一个位置对应的模拟信号幅度值；vlpsq是位置pls后一个位置对应的模拟信号幅度值；
29、s17、相对应反光齿14的校准位置数值l1-lc需同时满足如下条件：
30、|lx–lps|<＝|lx+1–lps|
31、|lx–lps|<＝|lx-1–lps|
32、其中，lx是l1-lc中的值；lx-1、lx+1分别是增量编码器4测得的lx前一个值和后一个值。
33、进一步地，步骤s15中，k值处于0.7-0.95之间；
34、进一步地，步骤s18中，所述l1-lc的数量应与单圈帧数据量c一致，否则，重新调整步骤s16中的比例系数k值，直至l1-lc的数量与c值相等。
35、进一步地，步骤s1中，所述太赫兹测量系统包括：自恢复计数器1、多路选择器2、校准寄存器组3、增量编码器4、增量编码计数器5、数值比较器6、循环缓冲缓存7、顺序序列缓存8、采集控制器9、模数转换驱动器10、模数转换器11及配置控制器12；所述模数转换器11、模数转换驱动器10及采集控制器9依次连接，所述增量编码器4、增量编码计数器5、数值比较器6依次连接；所述配置控制器12分别与自恢复计数器1、校准寄存器组3及采集控制器9连接；所述多路选择器2分别与自恢复计数器1、校准寄存器组3、数值比较器6连接，自恢复计数器1、校准寄存器组3将数据传递给多路选择器2，多路选择器2的输出信号传递给数值比较器6；多路选择器6的输出信号连接至自恢复计数器1、采集控制器9；所述采集控制器9与循环缓冲缓存7、顺序序列缓存8分别连接，连接的接口为支持双向数据传输的数字端口。
36、进一步地，所述增量编码器4为具有零位脉冲指示的实时相对编码器；所述自恢复计数器1、多路选择器2、校准寄存器组3、增量编码计数器5、数值比较器6、采集控制器9、模数转换驱动器10需要使用具有准确处理时间特性的硬件实现，所述循环缓冲缓存7、顺序序列缓存8为在固定时间内本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于旋转延迟装置位置协同校正的触发方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种用于旋转延迟装置位置协同校正的触发方法，其特征在于，循环缓冲数据数量P1、顺序序列缓存数据量P2应满足下述条件：
3.如权利要求1所述的一种用于旋转延迟装置位置协同校正的触发方法，其特征在于，步骤一中，所述校准寄存器组(3)的C个位置校准数据通过如下方法获得，包括：
4.如权利要求3所述的一种用于旋转延迟装置位置协同校正的触发方法，其特征在于，步骤S15中，k值处于0.7-0.95之间。
5.如权利要求3所述的一种用于旋转延迟装置位置协同校正的触发方法，其特征在于，步骤S18中，所述L1-LC的数量应与单圈帧数据量C一致，否则，重新调整步骤S16中的比例系数k值，直至L1-LC的数量与C值相等。
6.如权利要求1所述的一种用于旋转延迟装置位置协同校正的触发方法，其特征在于，步骤S1中，所述太赫兹测量系统包括：自恢复计数器(1)、多路选择器(2)、校准寄存器组(3)、增量编码器(4)、增量编码计数器(5)、数值比较器(
7.如权利要求1所述的一种用于旋转延迟装置位置协同校正的触发方法，其特征在于，所述增量编码器(4)为具有零位脉冲指示的实时相对编码器；所述自恢复计数器(1)、多路选择器(2)、校准寄存器组(3)、增量编码计数器(5)、数值比较器(6)、采集控制器(9)、模数转换驱动器(10)需要使用具有准确处理时间特性的硬件实现，所述循环缓冲缓存(7)、顺序序列缓存(8)为在固定时间内可完成一次对特定地址读或写的随机存取存储器RAM。
8.如权利要求1所述的一种用于旋转延迟装置位置协同校正的触发方法，其特征在于，所述增量编码器(4)与齿轮盘(13)同轴连接，连接方式包括同轴连轴锁附、粘接、焊接。
...【技术特征摘要】
1.一种用于旋转延迟装置位置协同校正的触发方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
2.如权利要求1所述的一种用于旋转延迟装置位置协同校正的触发方法，其特征在于，循环缓冲数据数量p1、顺序序列缓存数据量p2应满足下述条件：
3.如权利要求1所述的一种用于旋转延迟装置位置协同校正的触发方法，其特征在于，步骤一中，所述校准寄存器组(3)的c个位置校准数据通过如下方法获得，包括：
4.如权利要求3所述的一种用于旋转延迟装置位置协同校正的触发方法，其特征在于，步骤s15中，k值处于0.7-0.95之间。
5.如权利要求3所述的一种用于旋转延迟装置位置协同校正的触发方法，其特征在于，步骤s18中，所述l1-lc的数量应与单圈帧数据量c一致，否则，重新调整步骤s16中的比例系数k值，直至l1-lc的数量与c值相等。
6.如权利要求1所述的一种用于旋转延迟装置位置协同校正的触发方法，其特征在于，步骤s1中，所述太赫兹测量系统包括：自恢复计数器(1)、多路选择器(2)、校准寄存器组(3)、增量编码器(4)、增量编码计数器(5)、数值比较器(6)、循环缓冲缓存(7)、顺序序列缓存(8)、采集控制器(9)、模数转换驱动器(10)、模数转换器(11)及配置控制器(12)；所述模数转换器(11)、模数转换驱动器(10)及采集控制...
【专利技术属性】
技术研发人员：张世达，任姣姣，张霁旸，李丽娟，陈奇，薛峻文，徐子鹏，张丹丹，顾健，
申请(专利权)人：长春理工大学中山研究院，
类型：发明
国别省市：
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