| 摘要 | 第1-5页 |
| Abstract | 第5-9页 |
| 1 绪论 | 第9-17页 |
| ·课题研究背景及意义 | 第9-11页 |
| ·高精度时间间隔的测量现状和发展趋势 | 第11-14页 |
| ·本文主要工作及论文结构 | 第14-15页 |
| ·预备知识（快速傅里叶变换） | 第15-17页 |
| ·快速傅里叶变换（FFT） | 第15-16页 |
| ·DFT 和 FFT 运算量分析 | 第16页 |
| ·超声传感器 | 第16-17页 |
| 2 相位差与传输时间误差的推导 | 第17-30页 |
| ·测量系统结构 | 第18-19页 |
| ·A/D 量化误差分析 | 第19-21页 |
| ·A/D 变换的量化效应 | 第19-20页 |
| ·量化效应统计分析 | 第20-21页 |
| ·A/D 量化误差引起的相位差方差推导 | 第21-24页 |
| ·高斯白噪声背景下误差分析 | 第24-28页 |
| ·FFT 法相位差测量基本原理 | 第24-25页 |
| ·高斯背景下 FFT 相位差法的误差分析 | 第25-28页 |
| ·传输时间误差 | 第28-30页 |
| 3 FFT 相位差法仿真 | 第30-38页 |
| ·超声波频率已知 | 第30-33页 |
| ·超声波频率未知 | 第33-38页 |
| 4 全相位相位差法 | 第38-54页 |
| ·全相位数据预处理分析 | 第38-44页 |
| ·全相位数字信号处理的提出 | 第38页 |
| ·全相位概念 | 第38-39页 |
| ·全相位数据预处理 | 第39-44页 |
| ·全相位频谱理论分析 | 第44-47页 |
| ·单频复指数信号的传统加窗 FFT 相位特性 | 第44-46页 |
| ·双窗全相位 FFT 谱的相位特性 | 第46-47页 |
| ·全相位 FFT 离散谱校正 | 第47-50页 |
| ·全相位 FFT 相位差法（FFT/apFFT 相位差法） | 第47-48页 |
| ·全相位时移相位差法 | 第48-50页 |
| ·全相位 FFT 综合（FFT/apFFT）相位差法仿真 | 第50-54页 |
| ·超声波信号频率已知 | 第50-52页 |
| ·超声波信号频率未知 | 第52-54页 |
| 5 硬件系统设计 | 第54-65页 |
| ·硬件总体设计 | 第54页 |
| ·单元模块电路设计 | 第54-61页 |
| ·电源模块 | 第54-55页 |
| ·FPGA 模块 | 第55页 |
| ·超声波发送模块 | 第55-56页 |
| ·超声波接收模块 | 第56-57页 |
| ·滤波模块 | 第57-60页 |
| ·A/D 转换主要技术 | 第60-61页 |
| ·实物电路板 | 第61页 |
| ·测量结果 | 第61-65页 |
| ·在超声波频率已知为 40kHz 时 | 第61-63页 |
| ·在超声波频率未知时 | 第63-64页 |
| ·测量结果分析 | 第64-65页 |
| 6 总结与展望 | 第65-67页 |
| 参考文献 | 第67-70页 |
| 作者在读期间科研成果简介 | 第70-71页 |
| 致谢 | 第71-72页 |