时间符合计数系统、方法及装置与流程

本申请涉及符合计数测量技术领域，具体而言，涉及一种时间符合计数系统、方法及装置。

背景技术：

随着物理光学的快速发展，人们对单光子计数及分析系统在功能及性能上有了更高的需求。其中人们在确定光子之间的相关性时，需要对不同信号通道的光子产生时间数据进行符合计数测量。现有的符合计数方案是采用fpga(field-programmablegatearray，现场可编程门阵列)或逻辑门芯片通过将几个被测信号进行与门运算，并在与门运算结果有效时计作一次有效的符合计数。

但这种符合计数方案需要将被测信号的延时调节到完全对齐，以确保符合计数的准确性，因此往往需要针对每个信号通道添加额外的延时调节部件来实现各信号通道的被测信号之间的延时对齐，增加了额外的符合计数成本。且这种符合计数方案因被测信号存在波形难以存储的特性而属于一次性符合计数，只能得到参与了该次符合计数的各被测信号之间的最终计数结果，无法基于不同的符合条件将参与过符合计数的被测信号与其他被测信号进行反复式符合计数分析。

技术实现要素：

为了克服现有技术中的上述不足，本申请的目的在于提供一种时间符合计数系统、方法及装置，所述时间符合计数系统无需增加额外的符合计数成本，能够基于不同的符合条件针对不同信号通道进行反复式符合计数分析。

就系统而言，本申请实施例提供一种时间符合计数系统，所述系统包括标签获取设备及符合计数设备；

所述标签获取设备与多个信号通道连接，用于在对应信号通道产生有效信号时对该有效信号进行时间测量，并根据测量结果生成用于表示该信号通道产生有效信号的具体时间点的时间标签数据；

所述标签获取设备与所述符合计数设备通信连接，用于将生成的各信号通道的时间标签数据发送给所述符合计数设备进行存储，其中所述符合计数设备用于根据符合计数指令从得到的各信号通道的时间标签数据中，选取与该符合计数指令匹配的目标通道组合的时间标签数据，并基于选取到的时间标签数据对所述目标通道组合进行符合计数。

就方法而言，本申请实施例提供一种时间符合计数方法，应用于上述时间符合计数系统中与标签获取设备通信连接的符合计数设备，所述符合计数设备存储有从所述标签获取设备处获取到的各信号通道的时间标签数据，所述方法包括：

接收符合计数指令，并对所述符合计数指令进行解析，得到对应的目标通道组合的通道数据，其中所述目标通道组合的通道数据包括参与符合计数的目标主通道的通道编号及目标从通道的通道编号；

根据获取到的通道编号从存储的各信号通道的时间标签数据中，选取与所述通道编号对应的时间标签数据；

将选取到的目标主通道的时间标签数据及目标从通道的时间标签数据进行符合计数比对，得到与所述符合计数指令对应的符合计数结果。

就装置而言，本申请实施例提供一种时间符合计数装置，应用于上述时间符合计数系统中与标签获取设备通信连接的符合计数设备，所述符合计数设备存储有从所述标签获取设备处获取到的各信号通道的时间标签数据，所述装置包括：

指令解析模块，用于接收符合计数指令，并对所述符合计数指令进行解析，得到对应的目标通道组合的通道数据，其中所述目标通道组合的通道数据包括参与符合计数的目标主通道的通道编号及目标从通道的通道编号；

标签选取模块，用于根据获取到的通道编号从存储的各信号通道的时间标签数据中，选取与所述通道编号对应的时间标签数据；

计数执行模块，用于将选取到的目标主通道的时间标签数据及目标从通道的时间标签数据进行符合计数比对，得到与所述符合计数指令对应的符合计数结果。

相对于现有技术而言，本申请实施例提供的时间符合计数系统、方法及装置具有以下有益效果：所述时间符合计数系统无需增加额外的符合计数成本，能够基于不同的符合条件针对不同信号通道进行反复式符合计数分析。所述时间符合计数系统包括标签获取设备及符合计数设备，所述标签获取设备与多个信号通道连接，用于在对应信号通道产生有效信号时对该有效信号进行时间测量，并根据测量结果生成用于表示该信号通道产生有效信号的具体时间点的时间标签数据。所述标签获取设备与所述符合计数设备通信连接，用于将生成的各信号通道的时间标签数据发送给所述符合计数设备进行存储，其中所述符合计数设备用于根据符合计数指令从得到的各信号通道的时间标签数据中，选取与该符合计数指令匹配的目标通道组合的时间标签数据，并基于选取到的时间标签数据对所述目标通道组合进行符合计数。所述时间符合计数系统通过将现有的采用各信号通道对应的被测信号进行与门运算以实现符合计数的方式，转换为采用各信号通道的时间标签数据进行符合计数的方式，避免产生为每个信号通道增加延时调节部件的符合计数成本，并利用时间标签数据易存储的特性确保存储的各信号通道的时间标签数据能够反复地参与不同符合条件所对应的符合计数分析。

为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本申请较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请权利要求保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的时间符合计数系统的一种方框示意图。

图2为本申请实施例提供的图1中所示的标签获取设备的第一种方框示意图。

图3为本申请实施例提供的图1中所示的标签获取设备的第二种方框示意图。

图4为本申请实施例提供的时间符合计数方法的一种流程示意图。

图5为图4中步骤s230包括的子步骤的流程示意图。

图6为本申请实施例提供的时间符合计数方法的另一种流程示意图。

图7为本申请实施例提供的图1中所示的时间符合计数装置的一种方框示意图。

图8为本申请实施例提供的图7中所示的计数执行模块的一种方框示意图。

图9为本申请实施例提供的图1中所示的时间符合计数装置的另一种方框示意图。

图标：10-时间符合计数系统；11-标签获取设备；12-符合计数设备；111-延时链单元；112-标签生成单元；113-通信单元；114-时钟产生单元；100-时间符合计数装置；110-指令解析模块；120-标签选取模块；130-计数执行模块；131-时间比对子模块；132-计数判定子模块；140-窗口配置模块。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

请参照图1，是本申请实施例提供的时间符合计数系统10的一种方框示意图。在本申请实施例中，所述时间符合计数系统10无需增加额外的符合计数成本，能够基于不同的符合条件针对不同信号通道进行反复式符合计数分析。所述时间符合计数系统10通过将现有的采用各信号通道对应的被测信号进行与门运算以实现符合计数的方式，转换为采用各信号通道的时间标签数据进行符合计数的方式，避免产生为每个信号通道增加延时调节部件的符合计数成本，并利用时间标签数据易存储的特性确保存储的各信号通道的时间标签数据能够反复地参与不同符合条件所对应的符合计数分析。其中，所述时间符合计数系统10包括标签获取设备11及符合计数设备12。

在本实施例中，所述标签获取设备11与多个信号通道连接，用于在对应信号通道产生有效信号时对该有效信号进行时间测量，并根据测量结果生成用于表示该信号通道产生有效信号的具体时间点的时间标签数据。其中，所述标签获取设备11通过使用一个fpga基于同一时钟信号生成多个信号通道各自对应的时间标签数据的方式，确保该标签获取设备11能够在同一设备处同时针对多个信号通道生成同一参考时间轴下的时间标签数据。

其中，每个信号通道所对应产生的有效信号与其他信号通道所产生的有效信号在信号波形上可以相同，也可以不同，但每个信号通道各自产生的有效信号所对应的事件有所不同，当某个事件被触发时该事件对应的信号通道内将对应产生一个用于表示该事件的有效信号。例如，所述标签获取设备11在被应用到连接有鼠标及键盘的电脑上时，一个信号通道产生的有效信号所对应的事件为鼠标点击事件，另一信号通道产生的有效信号所对应的事件为键盘按键按下事件。

在本实施例中，所述标签获取设备11记录有各信号通道的通道编号，以区分各信号通道，其中各信号通道的通道编号可以通过数字进行区分，也可以通过字母进行区分，还可以通过数字与字母的组合进行区分。在本实施例的一种实施方式中，各信号通道的通道编号以数字进行区分，例如所述标签获取设备11所支持的信号通道数目为10个，则这10个信号通道各自对应的通道编号可以是1，2，3，……，9，10。

请参照图2，是本申请实施例提供的图1中所示的标签获取设备11的第一种方框示意图。在本实施例中，所述标签获取设备11包括多个延时链单元111及标签生成单元112。多个所述延时链单元111接入同一时钟信号，每个所述延时链单元111对应连接一个信号通道，用于在同一参考时间轴下对该信号通道产生的有效信号进行时间测量。所述标签生成单元112与多个所述延时链单元111电性连接，并接入所述时钟信号，用于根据各延时链单元111测量到的时间数据在同一参考时间轴下生成对应信号通道的时间标签数据。其中，所述时钟信号可以是由所述标签获取设备11通过自身包括的器件产生的系统时钟信号，也可以是所述标签获取设备11外接的参考时钟信号。

在本实施例中，每个延时链单元111包括延时模块阵列及触发器阵列，所述延时模块阵列包括相互级联的多个延时模块，所述触发器阵列包括多个触发器，每个所述触发器对应连接一个延时模块。所述延时模块阵列包括的多个延时模块中的第一级联延时模块的输入端与一个信号通道连接，以接入该信号通道产生的有效信号；其他级联延时模块的输入端与前一级联延时模块的输出端连接，从而通过所述多个延时模块对该信号通道对应产生的有效信号进行延时传输。所述触发器阵列通过对有效信号在所述延时模块阵列中的传输情况进行监测的方式，完成对该有效信号的时间测量。

请再次参照图2，在本实施例中，所述标签获取设备11还包括通信单元113，所述通信单元113与所述标签生成单元112电性连接，并建立与所述符合计数设备12之间的通信连接，用于将标签生成单元112生成的各信号通道的时间标签数据发送给所述符合计数设备12进行存储，以使所述符合计数设备12根据符合计数指令从得到的各信号通道的时间标签数据中，选取与该符合计数指令匹配的目标通道组合的时间标签数据，并基于选取到的时间标签数据对所述目标通道组合进行符合计数，从而将现有的采用各信号通道对应的被测信号进行与门运算以实现符合计数的方式，转换为采用各信号通道的时间标签数据进行符合计数的方式，避免产生为每个信号通道增加延时调节部件的符合计数成本，并利用时间标签数据易存储的特性确保存储的各信号通道的时间标签数据能够反复地参与不同符合条件所对应的符合计数分析。其中，所述通信单元113可采用有线通信方式(例如，usb数据连接、网络接口连接等)与所述符合计数设备12建立通信连接，也可采用无线通信方式(例如，蓝牙连接、wifi网络连接等)与所述符合计数设备12建立通信连接。

在本实施例中，所述符合计数设备12包括时间符合计数装置100，所述符合计数设备12通过所述时间符合计数装置100将各信号通道的时间标签数据进行符合计数。所述符合计数设备12可以是，但不限于，个人电脑(personalcomputer，pc)、平板电脑、个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)、移动上网设备(mobileinternetdevice，mid)等。

请参照图3，是本申请实施例提供的图1中所示的标签获取设备11的第二种方框示意图。在本实施例中，当所述标签获取设备11使用的时钟信号为自身的系统时钟信号时，所述标签获取设备11还可以包括用于产生时钟信号的时钟产生单元114。所述时钟产生单元114分别与多个所述延时链单元111及所述标签生成单元112电性连接，用于向多个所述延时链单元111及所述标签生成单元112提供同一时钟信号。

请参照图4，是本申请实施例提供的时间符合计数方法的一种流程示意图。在本申请实施例中，所述时间符合计数方法应用于上述的时间符合计数系统10中的与所述标签获取设备11通信连接的符合计数设备12，所述符合计数设备12存储有从所述标签获取设备11处获取到的各信号通道的时间标签数据，所述符合计数设备12处也记录有各信号通道的通道编号，以区分各信号通道。下面对图4所示的时间符合计数方法的具体流程和步骤进行详细阐述。

步骤s210，接收符合计数指令，并对所述符合计数指令进行解析，得到对应的目标通道组合的通道数据，其中所述目标通道组合的通道数据包括参与符合计数的目标主通道的通道编号及目标从通道的通道编号。

在本实施例中，用户可通过向所述符合计数设备12输入符合计数指令，以使所述符合计数设备12根据所述符合计数指令进行符合计数。所述符合计数设备12在接收到所述符合计数指令后，通过对该符合计数指令进行解析，得到该符合计数指令包括的目标通道组合的通道数据，其中每个目标通道组合的通道数据包括该目标通道组合中参与符合计数的目标主通道的通道编号及目标从通道的通道编号。例如，一个目标通道组合中的目标主通道是通道编号为1的信号通道，该目标通道组合中的目标从通道可以是通道编号为3和4的信号通道，也可以是通道编号为3、6及9的信号通道，具体的目标通道组合可根据需求进行不同的配置。

步骤s220，根据获取到的通道编号从存储的各信号通道的时间标签数据中，选取与所述通道编号对应的时间标签数据。

在本实施例中，所述符合计数设备12在得到所述目标主通道的通道编号及目标从通道的通道编号后，通过在存储的各信号通道的时间标签数据中查找通道编号匹配的时间标签数据的方式，选取所述目标主通道的时间标签数据及所述目标从通道的时间标签数据。

步骤s230，将选取到的目标主通道的时间标签数据及进行符合计数比对，得到与所述符合计数指令对应的符合计数结果。

请参照图5，是图4中步骤s230包括的子步骤的流程示意图。在本实施例中，所述符合计数设备12存储有各信号通道对应的预设时间窗口宽度，所述步骤s230可以包括子步骤s231及子步骤s232。

子步骤s231，计算所述目标从通道的时间标签数据与所述目标主通道的时间标签数据之间的信号产生时差，并将计算出的每个目标从通道所对应的信号产生时差与所述目标主通道的预设时间窗口宽度进行比较。

在本实施例中，所述信号产生时差用于表示所述目标从通道产生有效信号时的具体时间点，与所述目标主通道产生有效信号时的具体时间点之间的时间差值。当计算出的某个目标从通道所对应的信号产生时差小于所述目标主通道的预设时间窗口宽度时，则表明该目标主通道与该目标从通道之间存在一次符合计数。

子步骤s232，当每次计算出的所述信号产生时差不大于所述预设时间窗口宽度时，对所述目标主通道与其他所述目标从通道之间的符合计数结果加一。

在本实施例中，所述符合计数设备12通过采用各信号通道的时间标签数据进行符合计数的方式，避免产生现有技术中采用各信号通道对应的被测信号进行与门运算式符合计数时所需的增加延时调节部件的符合计数成本，并利用时间标签数据易存储的特性确保存储的各信号通道的时间标签数据能够反复地参与不同符合条件所对应的符合计数分析。

请参照图6，是本申请实施例提供的时间符合计数方法的另一种流程示意图。在本申请实施例中，在所述步骤s210之前，所述时间符合计数方法还可以包括步骤s209。

步骤s209，对各信号通道对应的预设时间窗口宽度进行配置存储。

请参照图7，是本申请实施例提供的图1中所示的时间符合计数装置100的一种方框示意图。在本申请实施例中，所述时间符合计数装置100包括指令解析模块110、标签选取模块120及计数执行模块130。

所述指令解析模块110，用于接收符合计数指令，并对所述符合计数指令进行解析，得到对应的目标通道组合的通道数据，其中所述目标通道组合的通道数据包括参与符合计数的目标主通道的通道编号及目标从通道的通道编号。

在本实施例中，所述指令解析模块110可以执行图4中的步骤s210，具体的描述可参照上文中对步骤s210的详细描述。

所述标签选取模块120，用于根据获取到的通道编号从存储的各信号通道的时间标签数据中，选取与所述通道编号对应的时间标签数据。

在本实施例中，所述标签选取模块120可以执行图4中的步骤s220，具体的描述可参照上文中对步骤s220的详细描述。

所述计数执行模块130，用于将选取到的目标主通道的时间标签数据及目标从通道的时间标签数据进行符合计数比对，得到与所述符合计数指令对应的符合计数结果。

请参照图8，是本申请实施例提供的图7中所示的计数执行模块130的一种方框示意图。在本实施例中，所述符合计数设备12存储有各信号通道对应的预设时间窗口宽度，所述计数执行模块130包括时间比对子模块131及计数判定子模块132。

所述时间比对子模块131，用于计算所述目标从通道的时间标签数据与所述目标主通道的时间标签数据之间的信号产生时差，并将计算出的每个目标从通道所对应的信号产生时差与所述目标主通道的预设时间窗口宽度进行比较。

在本实施例中，所述时间比对子模块131可以执行图5中的子步骤s231，具体的描述可参照上文中对子步骤s231的详细描述。

所述计数判定子模块132，用于当每次计算出的所述信号产生时差不大于所述预设时间窗口宽度时，对所述目标主通道与其他所述目标从通道之间的符合计数结果加一。

在本实施例中，所述计数判定子模块132可以执行图5中的子步骤s232，具体的描述可参照上文中对子步骤s232的详细描述。

请参照图9，是本申请实施例提供的图1中所示的时间符合计数装置100的另一种方框示意图。在本申请实施例中，所述时间符合计数装置100还包括窗口配置模块140。

所述窗口配置模块140，用于对各信号通道对应的预设时间窗口宽度进行配置存储。

综上所述，在本申请实施例提供的时间符合计数系统、方法及装置中，所述时间符合计数系统无需增加额外的符合计数成本，能够基于不同的符合条件针对不同信号通道进行反复式符合计数分析。所述时间符合计数系统包括标签获取设备及符合计数设备，所述标签获取设备与多个信号通道连接，用于在对应信号通道产生有效信号时对该有效信号进行时间测量，并根据测量结果生成用于表示该信号通道产生有效信号的具体时间点的时间标签数据。所述标签获取设备与所述符合计数设备通信连接，用于将生成的各信号通道的时间标签数据发送给所述符合计数设备进行存储，其中所述符合计数设备用于根据符合计数指令从得到的各信号通道的时间标签数据中，选取与该符合计数指令匹配的目标通道组合的时间标签数据，并基于选取到的时间标签数据对所述目标通道组合进行符合计数。所述时间符合计数系统通过将现有的采用各信号通道对应的被测信号进行与门运算以实现符合计数的方式，转换为采用各信号通道的时间标签数据进行符合计数的方式，避免产生为每个信号通道增加延时调节部件的符合计数成本，并利用时间标签数据易存储的特性确保存储的各信号通道的时间标签数据能够反复地参与不同符合条件所对应的符合计数分析。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。