基于时间标记的60皮秒FPGA精密时间测量系统

为了记录物理实验中多次事件发生的时间,本文基于时间标记在FPGA上设计了高精度的时间测量系统。该系统测量电路的工作模式可通过上位机发送指令来配置以连接不同的输入及测量电路,从而可以充分利用系统的延迟单元资源。同时,为了解决延迟单元非线性的问题,本文通过码密度测试完成了对延迟链中各个单元延迟时间的测试。集成于上位机软件的校正算法可根据各单元延迟时间对测量结果进行优化。经测量,该系统可以达到63 ps的精度,经过校正算法可将均方根误差(RMSE)从66 ps降低到34 ps。