【技术实现步骤摘要】
基于倍频器和采样保持器的相敏检波器及相敏检波方法
本专利技术涉及信号解调
，特别涉及一种基于倍频器和采样保持器的相敏检波器及相敏检波方法。
技术介绍
信号解调在检测系统中有着重要的应用。例如在涡流检测中，高频的正弦波作为载波，由于涡流效应，缺陷信号会被调制到载波中，通过信号解调技术，能够有效地还原缺陷信号，并提高信号的信噪比。此外，信号解调在通信系统和光谱技术中也有着广泛的应用。在众多的解调技术中，相敏检波技术有着非常重要的地位。相敏检波器是对参考信号和待检信号之间的相位差进行检波，这两个信号的频率是相同的。传统的模拟相敏检波技术中，一般以乘法器和低通滤波器为核心。待检信号通过乘法器分别与一对正交的参考信号相乘，再将得到的信号通过低通滤波器来滤掉其高频分量，留下的直流分量即为待检信号在两个正交参考信号上的投影，这其中包含着待检信号的相位信息。但是模拟相敏检波技术存在着许多缺点，比如乘法器线性度差，低频响应差，且易受低频噪声、温漂和失调电流等因素的影响。正交参考信号的相位精度直接影响相敏检波电路的性能，两路正交信号的获取通常需要移相电路来完成。移相电路是指两路...
【技术保护点】
1.一种基于倍频器和采样保持器的相敏检波器，其特征在于，包括：正弦发生器，用于生成与待检信号同频的正弦参考信号；过零比较器，所述过零比较器与所述正弦发生器相连，用于将所述正弦参考信号转换为同频的方波信号；倍频器，所述倍频器与所述过零比较器相连，用于对所述方波信号的频率进行增倍，以将所述方波信号的频率增至两倍；采样脉冲产生电路，所述采样脉冲产生电路分别与所述过零比较器和所述倍频器相连，以生成与对应参考信号同频的第一至第四采样脉冲信号，其中，脉冲分别位于所述对应参考信号的0°、90°、180°和270°相位处；第一至第四采样保持器，所述第一至第四采样保持器均与所述采样脉冲产生电...
【技术特征摘要】
1.一种基于倍频器和采样保持器的相敏检波器，其特征在于，包括：正弦发生器，用于生成与待检信号同频的正弦参考信号；过零比较器，所述过零比较器与所述正弦发生器相连，用于将所述正弦参考信号转换为同频的方波信号；倍频器，所述倍频器与所述过零比较器相连，用于对所述方波信号的频率进行增倍，以将所述方波信号的频率增至两倍；采样脉冲产生电路，所述采样脉冲产生电路分别与所述过零比较器和所述倍频器相连，以生成与对应参考信号同频的第一至第四采样脉冲信号，其中，脉冲分别位于所述对应参考信号的0°、90°、180°和270°相位处；第一至第四采样保持器，所述第一至第四采样保持器均与所述采样脉冲产生电路相连，根据所述第一至第四采样脉冲信号对输入的所述待检信号在固定的相位处进行幅度值的采集；第一减法器，所述第一减法器分别与第一采样保持器和第二采样保持器相连，用于将所述第一采样保持器和所述第二采样保持器的输出信号相减，以得到垂直相位信号；以及第二减法器，所述第二减法器分别与第三采样保持器和第四采样保持器相连，用于将所述第三采样保持器和所述第四采样保持器的输出信号相减，以得到水平相位信号。2.根据权利要求1所述的基于倍频器和采样保持器的相敏检波器，还包括：第一低通滤波器和第二低通滤波器，所述第一低通滤波器与所述第一减法器相连，所述第二低通滤波器与所述第二减法器相连，分别用于对所述垂直相位信号和所述水平相位信号进行平滑滤波。3.根据权利要求1所述的基于倍频器和采样保持器的相敏检波器，其特征在于，所述过零比较器进一步用于将所述正弦参考信号与零比较，以在大于零时输出逻辑1，且小于零时输出逻辑0，从而将所述正弦参考信号转化为所述同频的方波信号。4.根据权利要求1-3任一项所述的基于倍频器和采样保持器的相敏检波器，其特征在于，所述第一至第四采样保持器进一步用于在控制端是高电平时，采样保持器的输出信号将等于该点的输入信号，以对所述待检信号在4个固定相位处的信号采集，所述第一至第四采样保持器的输出结果分别为：其中，Vo1和Vo2均为所述第一减法器的输入信号，Vo3和Vo4均为所述第二减法器的输入信号，...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩赞东，张瑛，都东，孟繁悦，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11
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