一种采用模拟前端的数字相位生成载波解调装置制造方法及图纸

一种采用模拟前端的数字相位生成载波解调装置。其特征在于所述装置由模拟解调、数字补偿和数字解调模块组成。模拟解调模块实现干涉信号与一倍频载波和二倍频载波的混频，以及混频后的低通滤波；数字补偿模块是由数据采集卡、失调补偿单元和相位补偿单元组成；数字解调模块是使用微分交叉相乘(DCM)单元、减法单元、积分单元和高通滤波单元。本实用新型专利技术与现有数字解调方法相比，可以显著减少解调响应时间；去除了现有数字解调中的混频算法和低通滤波算法，降低了算法复杂度；提高了解调精度；解决了动态范围受到现有数字解调方法限制的问题。

A digital phase generated carrier demodulation device with analog front end

A digital phase generated carrier demodulation device with analog front end. The utility model is characterized in that the device is composed of analog demodulation, digital compensation and digital demodulation module. Analog demodulation module and a carrier frequency interference signal and two carrier frequency mixing, and mixing the low-pass filter; digital compensation module is composed of data acquisition card, offset compensation unit and phase compensation unit; digital demodulation module is the use of differential cross multiply (DCM) unit, subtraction unit, integral unit and high pass filter unit. Compared with the existing digital demodulation method of the utility model, can significantly reduce the response time of the removal of demodulation; mixing existing algorithms digital demodulation and low-pass filtering algorithm to reduce the complexity of the algorithm; improve the demodulation precision; to solve the dynamic limits of existing problems of digital demodulation method.

【技术实现步骤摘要】
一种采用模拟前端的数字相位生成载波解调装置
本技术属于相位生成载波解调领域。
技术介绍
干涉型光纤传感系统通过检测光纤中传播的光信号的相位变化测量被测对象，因此相位解调方法至关重要。目前常用的方法主要有主动零差解调法、合成外差解调法、伪外差解调法和相位生成载波(PGC)解调法。相位生成载波(PGC)解调方法采用不平衡干涉仪，通过对光信号的频率进行高频调制，从而在干涉仪中引入远离被测信号频带的某一固定频率的大幅度相位调制信号，使被测信号成为调制信号的边带，然后利用相关检测和微分交叉相乘(DCM)算法分离干涉仪输出的被测信号和低频带外噪声，再通过积分器和高通滤波器得到稳定的被测信号。目前，PGC解调方法可以分为模拟解调和数字解调。模拟解调使用模拟电路实现解调算法。具体的讲，就是通过运算放大器搭配不同的无源器件结构构成混频器、低通滤波器、微分器、乘法器、减法器、积分器、高通滤波器等解调单元，实现对干涉信号的相位解调。但是，PGC解调方法对模拟电路的对称性要求极高，否则干涉信号分别与一倍频载波和二倍频载波混频得到的两路信号会引入额外的相位噪声，影响解调精度。数字解调使用数字信号处理技术实现解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用模拟前端的数字相位生成载波解调装置，其特征在于所述装置由模拟解调、数字补偿和数字解调模块组成：所述模拟解调模块是使用模拟电路实现干涉信号与一倍频载波和二倍频载波的混频，以及使用6阶贝塞尔低通滤波器，将高频干涉信号转换为滤除载波及高次谐波后的低频信号；所述数字补偿模块是由数据采集卡、失调补偿单元和相位补偿单元组成，数据采集卡实现模拟解调输出的模数转换，得到2路低频数字信号；失调补偿单元调节2路数字信号的直流偏置量，消除模拟解调引入的失调量；相位补偿单元调节2路数字信号的相位，消除模拟解调模块引入的相位噪声；所述数字解调模块是使用微分交叉相乘单元、减法单元、积分单元和高通滤波单元，将2路低...

【技术特征摘要】
1.一种采用模拟前端的数字相位生成载波解调装置，其特征在于所述装置由模拟解调、数字补偿和数字解调模块组成：所述模拟解调模块是使用模拟电路实现干涉信号与一倍频载波和二倍频载波的混频，以及使用6阶贝塞尔低通滤波器，将高频干涉信号转换为滤除载波及高次谐波后的低频信号；所述数字补偿模块是由数据采集卡、失调补偿单元和相位补偿单元组成，数据采集卡实现模拟解调输出的模数转换，得到2路低频数字信号；失调补偿单元调节2路数字信号的直流偏置量，消除模拟解调引入的失调量；相位补偿单元调节2路数字信号的相位，消除模拟解调模块引入的相位噪声；所述数字解调模块是使用微分交叉相乘单元、减法单元、积分单元和高通滤波单元，将2路低频信号解调为被测信号，实现数字相位生成载波解调。2.根据权利要求1所述的一种采用模拟前端的数字相位生成载波解调装置，其特征在于所述模拟解调模块包括双通道的混频器和6阶贝塞尔低通滤波器，每一个通道的混频器和6阶贝塞尔低通滤波器依次连接，模拟解调模块的输入包括干涉信号、一倍频载波和二倍频载波，模拟解调模块的输出连接到数字补偿模块的输入。3.根据权利要求1所述的一种采用模拟前端的数字相位生成载波解调装置，其特征在于所述数字补偿模块包括数据采集卡、失调补偿单元和相位补偿单元，数据采集卡、失调补偿单元和相位补偿单元均是双通道，每个通道依次顺序连接，数字补偿模块的输入与模拟解调模块的输出连接，数字补偿模块的输出与数字解调模块的输入连接。4.根据权利要求1所述的一种采用模拟前端的数字相位生成载波解调装置，其特征在于所述数字解调模块包括微分交叉相乘单元、减法单元、积分单元和高通滤波单元，微分交叉相乘单元是双通道，其输入...

【专利技术属性】
技术研发人员：常天英，王忠民，崔洪亮，陈建冬，高文智，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：吉林,22