一种数字信号转模拟信号方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种数字信号转模拟信号方法，包括如下步骤：获取激磁信号，得到基准信号；获取待转换数字信号，解算待转换数字信号的角度；利用待转换数字信号的角度，基于待转换数字信号及目标模拟信号的变比计算模拟信号的数模转换码；利用数模转换码输出调幅用模拟信号；将基准信号与调幅用模拟信号相乘，得到调幅后模拟信号；放大调幅后模拟信号得到目标模拟信号。与现有技术中采用专用的高成本的高度集成化的数字信号转模拟信号模块相比，本申请的转换方法步骤简单，对硬件的要求低，能够降低数模信号转换的成本。此外，本申请还公开了一种数字信号转模拟信号装置，该装置结构简单，制造成本低，能够显著降低数模信号转换的成本。

【技术实现步骤摘要】
一种数字信号转模拟信号方法及系统
本专利技术涉及信号处理
，尤其涉及一种数字信号转模拟信号方法及系统。
技术介绍
随着电子技术的发展，数字信号以其抗干扰强，无噪声积累，便于加密、存储、处理和交换等优点，成为信号输出的首选。但是在实际使用过程中，一些附属设备需要的输入信号却是模拟信号，而且这些设备价格昂贵，更换成本过高，因此还需要数字信号转换成模拟信号的设备。例如，船用平台罗经的航向信号、纵摇和横摇姿态信号，分罗经、航向数据记录仪等市面上已有的设备都是使用高度集成化的数字信号转模拟信号模块，成本高。因此，如何提供一种新的技术方案，实现低成本的数字信号转模拟信号，成为了本领域技术人员急需解决的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术要解决的技术问题是：如何提供一种新的技术方案，实现低成本的数字信号转模拟信号。为解决上述技术问题，本专利技术采用了如下的技术方案：一种数字信号转模拟信号方法，包括如下步骤：获取激磁信号，当激磁信号与目标模拟信号电压相同时，将激磁信号作为目标模拟信号的基准信号sinωt，当激磁信号与目标模拟信号电压不同时，将激磁信号电压调整至与目标模拟信号电压相同后作为目标模拟信号的基准信号sinωt，目标模拟信号可表示为k0·sinωt·sinθ及k0·sinωt·cosθ，其中，k0是目标模拟信号的放大系数,sinθ和cosθ是目标模拟信号的数模转换码；获取待转换数字信号，解算待转换数字信号的角度；利用待转换数字信号的角度，基于待转换数字信号及目标模拟信号的变比计算模拟信号的数模转换码sinθ和cosθ；利用数模转换码sinθ和cosθ输出调幅用模拟信号；将基准信号sinωt与调幅用模拟信号相乘，得到调幅后模拟信号sinωt·sinθ及sinωt·cosθ；基于放大系数k0放大调幅后模拟信号sinωt·sinθ及sinωt·cosθ得到目标模拟信号k0·sinωt·sinθ及k0·sinωt·cosθ。一种数字信号转模拟信号系统，包括处理器、数字模拟转换装置、硬件乘法器及第一运算放大器，其中：处理器的输入端与待转换数字信号的输出端相连接，处理器的输出端与数字模拟转换装置的输入端相连接，所述处理器用于获取待转换数字信号，解算待转换数字信号的角度，利用待转换数字信号的角度，基于待转换数字信号及目标模拟信号的变比计算模拟信号的数模转换码sinθ和cosθ，将数模转换码sinθ和cosθ发送至数字模拟转换装置；数字模拟转换装置的输出端与硬件乘法器的第一输入端相连接，所述数字模拟转换装置用于利用数模转换码sinθ和cosθ输出调幅用模拟信号，将调幅用模拟信号发送至硬件乘法器；硬件乘法器的第二输入端与基准信号的输出端相连接，硬件乘法器的输出端与第一运算放大器的输入端相连接，硬件乘法器用于将基准信号sinωt与调幅用模拟信号相乘，得到调幅后模拟信号sinωt·sinθ及sinωt·cosθ，发送调幅后模拟信号sinωt·sinθ及sinωt·cosθ至第一运算放大器；第一运算放大器用于基于放大系数k0放大调幅后模拟信号sinωt·sinθ及sinωt·cosθ得到目标模拟信号k0·sinωt·sinθ及k0·sinωt·cosθ。优选地，还包括调压装置，其中：调压装置的输入端与激磁信号的输出端相连接，调压装置的输出端与硬件乘法器的第二输入端相连接，调压装置用于当激磁信号与目标模拟信号电压不同时，将激磁信号电压调整至与目标模拟信号电压相同后作为目标模拟信号的基准信号sinωt。优选地，所述数字模拟转换装置包括数字模拟转换器及第二运算放大器，其中：数字模拟转换器的输入端作为数字模拟转换装置的输入端与处理器的输出端相连接，数字模拟转换器的输出端与第二运算放大器的输入端相连接，数字模拟转换器用于利用数模转换码sinθ和cosθ输出待处理调幅用模拟信号，并将待处理调幅用模拟信号发送至第二运算放大器，所述待处理调幅用模拟信号只有正幅值或只有负幅值；第二运算放大器的输出端作为数字模拟转换装置的输出端与硬件乘法器的第一输入端相连接，第二运算放大器用于将只有正幅值或只有负幅值的待处理调幅用模拟信号处理为具有正幅值及负幅值的调幅用模拟信号。综上所述，本专利技术公开了一种数字信号转模拟信号方法，包括如下步骤：获取激磁信号，当激磁信号与目标模拟信号电压相同时，将激磁信号作为目标模拟信号的基准信号sinωt，当激磁信号与目标模拟信号电压不同时，将激磁信号电压调整至与目标模拟信号电压相同后作为目标模拟信号的基准信号sinωt，目标模拟信号可表示为k0·sinωt·sinθ及k0·sinωt·cosθ，其中，k0是目标模拟信号的放大系数,sinθ和cosθ是目标模拟信号的数模转换码；获取待转换数字信号，解算待转换数字信号的角度；利用待转换数字信号的角度，基于待转换数字信号及目标模拟信号的变比计算模拟信号的数模转换码sinθ和cosθ；利用数模转换码sinθ和cosθ输出调幅用模拟信号；将基准信号sinωt与调幅用模拟信号相乘，得到调幅后模拟信号sinωt·sinθ及sinωt·cosθ；基于放大系数k0放大调幅后模拟信号sinωt·sinθ及sinωt·cosθ得到目标模拟信号k0·sinωt·sinθ及k0·sinωt·cosθ。与现有技术中采用专用的高成本的高度集成化的数字信号转模拟信号模块相比，本申请的转换方法步骤简单，对硬件的要求低，能够降低数模信号转换的成本。此外，本申请还公开了一种数字信号转模拟信号系统，该装置结构简单，制造成本低，能够显著降低数模信号转换的成本。附图说明为了使专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细描述，其中：图1为专利技术公开的一种数字信号转模拟信号方法的流程图；图2为专利技术公开的一种数字信号转模拟信号系统的结构示意图。附图标记说明：处理器1、数字模拟转换装置2、硬件乘法器3、第一运算放大器4、调压装置5、数字模拟转换器6、第二运算放大器7。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。如图1所示，本专利技术公开了一种数字信号转模拟信号方法，包括如下步骤：S101、获取激磁信号，当激磁信号与目标模拟信号电压相同时，将激磁信号作为目标模拟信号的基准信号sinωt，当激磁信号与目标模拟信号电压不同时，将激磁信号电压调整至与目标模拟信号电压相同后作为目标模拟信号的基准信号sinωt，目标模拟信号可表示为k0·sinωt·sinθ及k0·sinωt·cosθ，其中，k0是目标模拟信号的放大系数,sinθ和cosθ是目标模拟信号的数模转换码；S102、获取待转换数字信号，解算待转换数字信号的角度；S103、利用待转换数字信号的角度，基于待转换数字信号及目标模拟信号的变比计算模拟信号的数模转换码sinθ和cosθ；例如，输入的数字信号是45°，数字信号与模拟信号的变比是36：1，即数字信号的36°对应模拟信号的360°，那么θ＝(45°-36°)·10°，之后再计算数模转换码sinθ和cosθ。S104、利用数模转换码sinθ和cosθ输出调幅用模拟信号；S105、将基准信号sinωt与调幅用模拟信号相乘，得到调幅后模拟信号sinωt·sinθ及sinωt·cosθ；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种数字信号转模拟信号方法，其特征在于，包括如下步骤：获取激磁信号，当激磁信号与目标模拟信号电压相同时，将激磁信号作为目标模拟信号的基准信号sinωt，当激磁信号与目标模拟信号电压不同时，将激磁信号电压调整至与目标模拟信号电压相同后作为目标模拟信号的基准信号sinωt，目标模拟信号可表示为k0·sinωt·sinθ及k0·sinωt·cosθ，其中，k0是目标模拟信号的放大系数,sinθ和cosθ是目标模拟信号的数模转换码；获取待转换数字信号，解算待转换数字信号的角度；利用待转换数字信号的角度，基于待转换数字信号及目标模拟信号的变比计算模拟信号的数模转换码sinθ和cosθ；利用数模转换码sinθ和cosθ输出调幅用模拟信号；将基准信号sinωt与调幅用模拟信号相乘，得到调幅后模拟信号sinωt·sinθ及sinωt·cosθ；基于放大系数k0放大调幅后模拟信号sinωt·sinθ及sinωt·cosθ得到目标模拟信号k0·sinωt·sinθ及k0·sinωt·cosθ。

【技术特征摘要】
1.一种数字信号转模拟信号方法，其特征在于，包括如下步骤：获取激磁信号，当激磁信号与目标模拟信号电压相同时，将激磁信号作为目标模拟信号的基准信号sinωt，当激磁信号与目标模拟信号电压不同时，将激磁信号电压调整至与目标模拟信号电压相同后作为目标模拟信号的基准信号sinωt，目标模拟信号可表示为k0·sinωt·sinθ及k0·sinωt·cosθ，其中，k0是目标模拟信号的放大系数,sinθ和cosθ是目标模拟信号的数模转换码；获取待转换数字信号，解算待转换数字信号的角度；利用待转换数字信号的角度，基于待转换数字信号及目标模拟信号的变比计算模拟信号的数模转换码sinθ和cosθ；利用数模转换码sinθ和cosθ输出调幅用模拟信号；将基准信号sinωt与调幅用模拟信号相乘，得到调幅后模拟信号sinωt·sinθ及sinωt·cosθ；基于放大系数k0放大调幅后模拟信号sinωt·sinθ及sinωt·cosθ得到目标模拟信号k0·sinωt·sinθ及k0·sinωt·cosθ。2.一种数字信号转模拟信号装置，其特征在于，包括处理器、数字模拟转换装置、硬件乘法器及第一运算放大器，其中：处理器的输入端与待转换数字信号的输出端相连接，处理器的输出端与数字模拟转换装置的输入端相连接，所述处理器用于获取待转换数字信号，解算待转换数字信号的角度，利用待转换数字信号的角度，基于待转换数字信号及目标模拟信号的变比计算模拟信号的数模转换码sinθ和cosθ，将数模转换码sinθ和cosθ发送至数字模拟转换装置；数字模拟转换装置的输出端与硬件乘法器的第一输入端相连接，所述数字模拟转换装置用于利用数模转换码sinθ和co...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊道军，廖天坤，刘益铭，周忠云，陈耀山，赖柯泽，刘毅，张俊华，
申请(专利权)人：中船重工重庆长平机械有限责任公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50