为提高多路炸药起爆系统的威力,必须使得多路炸药起爆系统中每一路炸药同步起爆,然而无法做到真正意义上的炸药同步起爆,只能够尽量缩小每路炸药起爆的时间差值。为缩小每路炸药起爆的时间差值,就需要设计一套精密时间间隔测量系统来测量每路炸药起爆的时间差值。目前没有专门针对多路炸药起爆系统的时间间隔测量系统,且大多时间间隔测量系统的测量精度较低,测量通道少。本文针对上述问题,开展基于信号处理与时间间隔测量的方法研究,主要研究多路炸药起爆系统中对炸药起爆信号与起爆触发信号的信号处理、对16路炸药起爆信号与起爆触发信号作时间间隔测量,建立了一套专门针对多路炸药起爆系统的精密时间间隔测量系统。本文的主要研究内容包括:1)针对不同的炸药起爆信号和起爆触发信号类型设计相应的信号整形电路以提高测量精度。炸药起爆信号分为断通信号与通断信号,起爆触发信号分为脉冲信号、断通信号和通断信号,针对不同的信号设计整形电路来将炸药起爆信号和起爆触发信号处理为无干扰的脉冲信号。2)使用ASIC技术定制的专用芯片TDC-GPX2来测量16路炸药起爆信号之间的时间间隔。本文主要使用6块TDC-GPX2芯片来测量16路炸药起爆信号之间的时间间隔,通过测量16路炸药起爆信号与同一起爆触发信号之间的时间间隔来计算出16路炸药起爆信号之间的时间间隔。通过对TDC-GPX2进行软件编程,实现了在10ns至160ns的范围内优于1ns的测量精度。3)完成系统下位机与上位机部分,下位机主要采用STM32F103ZET6作为系统主控,主控外接串口屏、AT24C512、多个按键、RS232通信模块和RS485通信模块实现了用户手动选择炸药起爆信号和起爆触发信号的类型以及选择16路中的任意几路进行时间间隔测量,还实现了对测量结果进行了本地存储、显示和上传上位机等功能。上位机部分使用QT实现,上位机的主要功能为对下位机上传数据进行数据库存储、数据可视化显示等功能,其中上位机部分将通过RS232协议与下位机进行数据通信。4)依据实现的信号处理模块、时间间隔测量模块、系统下位机以及上位机进行各项测试。首先对硬件设备与系统各部分功能进行单独的功能性测试,再将时间间隔测量模块、系统上位机与下位机级联起来进行软硬件整体联调。本系统测试结果表明,对16路炸药起爆信号能够做到同步测量,测量精度优于1ns,满足实际项目要求与系统设计指标。