一种信号处理电路制造技术

本发明专利技术公开了一种信号处理电路，包括光移频器、模数转换模块和第一处理电路；模数转换模块分别与光电探测器、光移频器相连，用于将光电探测器采集混频干涉光获得的模拟信号进行模数转换输出第一信号，将光移频器输出的本振信号进行模数转换输出第二信号；第一处理电路包括功分器、第一运算模块、移相器、低通滤波器和第二运算模块；第一处理电路对两路信号进行相关算法运算，解调出表征目标表面振动的振动信号。本发明专利技术信号处理电路采用数字解调方式，与现有采用模拟解调电路相比，对混频干涉光的解调处理精度更高，受环境因素的影响小，可靠性更高。

Signal processing circuit

The invention discloses a signal processing circuit, including the optical frequency shifter, analog-to-digital conversion module and a first processing circuit; the analog-to-digital conversion module is connected with the photoelectric detector, optical frequency shifter is used for the photoelectric detector acquisition mixing interference analog signal light of the analog to digital conversion output of the first signal, the vibration signal light shift the frequency synthesizer output of the ADC output second signal; the first processing circuit includes a power divider, a first operation module, phase shifter, low pass filter and second operation module; the first processing circuit related algorithm operation on the two signals, demodulates the vibration signals characterizing target surface vibration. Compared with the existing analog demodulation circuit, the signal processing circuit of the invention adopts the digital demodulation method, which has the advantages of higher precision, higher sensitivity and lower reliability.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及信号处理电路
，特别是涉及一种信号处理电路。
技术介绍
在激光相干微振动探测系统中，光学系统向目标发出探测光，由目标振动表面反射回的返回光加载了目标表面的振动信息，光学系统接收返回光，将返回光与参考光汇合，根据汇合形成的混频干涉光可以解调出表征目标表面振动的振动信号，实现对目标表面振动的探测。现有技术中，对混频干涉光进行处理获得振动信号的处理方式是采用模拟解调方式，但模拟解调电路存在解调精度低、易受环境因素如温度等影响的缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种信号处理电路，采用数字解调方式，对混频干涉光的解调处理精度更高，可靠性更高。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种信号处理电路，包括光移频器、模数转换模块和第一处理电路；所述模数转换模块分别与光电探测器、所述光移频器相连，用于将所述光电探测器采集混频干涉光获得的模拟信号进行模数转换输出第一信号，将所述光移频器输出的本振信号进行模数转换输出第二信号；所述第一处理电路包括功分器、第一运算模块、移相器、低通滤波器和第二运算模块；由所述模数转换模块输出的两路信号分别输入所述功分器，所述功分器将所述第一信号分成两路，分别输入所述第一运算模块；所述功分器将所述第二信号分成两路，其中一路信号输入所述第一运算模块，与所述第一信号的一路信号进行相乘运算，另一路信号经所述移相器移相处理后输入所述第一运算模块，与所述第一信号的另一路信号进行相乘运算；由所述第一运算模块输出的两路信号经所述低通滤波器处理后得到两路基带信号，输入到所述第二运算模块进行相除以及反正切运算处理，得到振动信号。可选地，所述第一处理电路还包括连接在所述功分器输入端的、用于对输入的第一信号进行带通滤波处理的第一带通滤波器。可选地，在所述第一带通滤波器与所述功分器之间连接有中级放大器，用于将信号放大到与所述第二信号幅值相等。可选地，所述移相器用于将信号进行90度移相。可选地，在所述光电探测器与所述模数转换模块之间连接有用于对信号进行放大的放大器；在所述光移频器与所述模数转换模块之间连接有用于对信号进行放大的放大器。可选地，还包括与所述第一处理电路连接的第二处理电路，用于根据所述第一处理电路输出的振动信号还原出语音信号。可选地，所述第二处理电路包括：抽样电路、用于对输入的振动信号进行抽样；第二带通滤波器，用于对信号进行语音频率范围内的滤波；语音处理器，用于根据信号还原出语音信号。可选地，所述第二处理电路还用于对还原得到的语音信号进行存储和输出。可选地，所述第二处理电路还包括用于播放语音信号的扬声器。可选地，所述第一处理电路采用可编程逻辑门阵列，所述第二处理电路采用数字信号处理芯片。由上述技术方案可知，本专利技术所提供的信号处理电路，包括光移频器、模数转换模块和第一处理电路，第一处理电路包括功分器、第一运算模块、移相器、低通滤波器和第二运算模块。模数转换模块将光电探测器采集混频干涉光获得的模拟信号进行模数转换输出第一信号，将光移频器输出的本振信号进行模数转换输出第二信号；两路信号分别输入功分器，所述功分器将第一信号分成两路，分别输入第一运算模块；所述功分器将第二信号分成两路，其中一路信号输入第一运算模块，与第一信号分成的一路信号进行相乘运算，另一路信号经移相器移相处理后输入第一运算模块，与第一信号的另一路信号进行相乘运算。由第一运算模块输出的两路信号经低通滤波器处理后得到两路基带信号，输入到第二运算模块进行相除以及反正切运算处理，得到振动信号。与现有技术相比，本专利技术信号处理电路采用数字解调方式，对混频干涉光的解调处理精度更高，受环境因素的影响小，可靠性更高。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种信号处理电路的示意图；图2为本专利技术又一实施例提供的一种信号处理电路的示意图。具体实施方式本专利技术提供一种信号处理电路，应用于激光相干微振动探测系统中，用于对由目标振动表面反射回的返回光与参考光汇合形成的混频干涉光进行处理和解调，以还原得到表征目标表面振动的振动信号。请参考图1，本专利技术实施例提供的一种信号处理电路，包括光移频器10、模数转换模块11和第一处理电路12；所述模数转换模块11分别与光电探测器、所述光移频器10相连，用于将所述光电探测器采集混频干涉光获得的模拟信号进行模数转换输出第一信号，将所述光移频器10输出的本振信号进行模数转换输出第二信号；所述第一处理电路12包括功分器120、第一运算模块121、移相器122、低通滤波器123和第二运算模块124；由所述模数转换模块11输出的两路信号分别输入所述功分器120，所述功分器120将所述第一信号分成两路，分别输入所述第一运算模块121；所述功分器120将所述第二信号分成两路，其中一路信号输入所述第一运算模块121，与所述第一信号的一路信号进行相乘运算，另一路信号经所述移相器122移相处理后输入所述第一运算模块121，与所述第一信号的另一路信号进行相乘运算；由所述第一运算模块121输出的两路信号经所述低通滤波器123处理后得到两路基带信号，输入到所述第二运算模块124进行相除以及反正切运算处理，得到振动信号。本实施例信号处理装置，通过光电探测器接收返回光与参考光汇合形成的混频干涉光，转化为模拟电信号。由模数转换电路11对光电探测器获得的模拟电信号进行采样，进行模数转换，输出第一信号。光移频器10输出本振信号，本振信号为移频信号。模数转换模块11对光移频器10输出的本振信号进行采样，进行模数转换输出第二信号。由模数转换模块11输出的两路信号输入所述第一处理电路12，进行相关算法运算，解调出表征目标表面振动的振动信号。本实施例信号处理电路采用数字解调方式，与现有采用模拟解调电路相比，对混频干涉光的解调处理精度更高，受环境因素的影响小，可靠性更高。下面对本实施例信号处理电路作进一步说明。本实施例信号处理电路包括光移频器10、模数转换模块11和第一处理电路12。本实施例信号处理电路，通过光电探测器接收返回光与参考光汇合形成的混频干涉光，转换得到混频干涉信号。优选的，光电探测器可采用平衡探测器，更有利于探测微弱信号，可降低噪声。示例性的，可采用THORLABSPDB570C平衡探测器，其探测光波段范围为1200-1700nm，工作电压为直流，采集频率400MHz。所述模数转换模块11与光电探测器相连，对光电探测器采集混频干涉光获得的模拟信号进行模数转换，输出第一信号。可选的，所述模数转换电路11可采用高速ADC采集卡，ADC采集卡可以双通道12bits、250MHz对信号进行采样，可满足香浓采样定理，保证不失真采样。所述光移频器10用于输出本振信号，具体可采用声光移频器，在一种具体应用中，所述声光移频器的中心频率为40MHz。在光电探测器与所述模数转换模块11之间连接有放大器，在光移频器10与所述模数转换模块11之间连接有放大器，放大器用于对信号进行放大处理。由模数转换模块11输出的两路信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种信号处理电路，其特征在于，包括光移频器、模数转换模块和第一处理电路；所述模数转换模块分别与光电探测器、所述光移频器相连，用于将所述光电探测器采集混频干涉光获得的模拟信号进行模数转换输出第一信号，将所述光移频器输出的本振信号进行模数转换输出第二信号；所述第一处理电路包括功分器、第一运算模块、移相器、低通滤波器和第二运算模块；由所述模数转换模块输出的两路信号分别输入所述功分器，所述功分器将所述第一信号分成两路，分别输入所述第一运算模块；所述功分器将所述第二信号分成两路，其中一路信号输入所述第一运算模块，与所述第一信号的一路信号进行相乘运算，另一路信号经所述移相器移相处理后输入所述第一运算模块，与所述第一信号的另一路信号进行相乘运算；由所述第一运算模块输出的两路信号经所述低通滤波器处理后得到两路基带信号，输入到所述第二运算模块进行相除以及反正切运算处理，得到振动信号。

【技术特征摘要】
1.一种信号处理电路，其特征在于，包括光移频器、模数转换模块和第一处理电路；所述模数转换模块分别与光电探测器、所述光移频器相连，用于将所述光电探测器采集混频干涉光获得的模拟信号进行模数转换输出第一信号，将所述光移频器输出的本振信号进行模数转换输出第二信号；所述第一处理电路包括功分器、第一运算模块、移相器、低通滤波器和第二运算模块；由所述模数转换模块输出的两路信号分别输入所述功分器，所述功分器将所述第一信号分成两路，分别输入所述第一运算模块；所述功分器将所述第二信号分成两路，其中一路信号输入所述第一运算模块，与所述第一信号的一路信号进行相乘运算，另一路信号经所述移相器移相处理后输入所述第一运算模块，与所述第一信号的另一路信号进行相乘运算；由所述第一运算模块输出的两路信号经所述低通滤波器处理后得到两路基带信号，输入到所述第二运算模块进行相除以及反正切运算处理，得到振动信号。2.根据权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，所述第一处理电路还包括连接在所述功分器输入端的、用于对输入的第一信号进行带通滤波处理的第一带通滤波器。3.根据权利要求2所述的信号处理电路，其特征在于，在所述第一带通滤波器与所述功分器之间连接有...

【专利技术属性】
技术研发人员：张合勇，晏春回，吕韬，彭树萍，王灿进，王挺峰，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：吉林;22