一种基于DDS的原子磁强计相位闭环控制方法技术

技术编号:20678837 阅读:32 留言:0更新日期:2019-03-27 18:14
本发明专利技术涉及一种基于DDS的原子磁强计相位闭环控制方法,本方法包括步骤一DDS频率信号的产生、步骤二磁共振激励信号的相位信息提取和步骤三闭环控制算法。本方法适合于碱金属原子磁强计磁共振信号相位闭环控制。本方法采用DDS技术以及数字锁相处理并闭环控制的方法,代替传统的PLL技术和模拟闭环控制方法。在保证原子磁强计磁场测量精度的基础上,提高了系统的实时性以及数据批量处理能力,提高了磁场的操控性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于DDS的原子磁强计相位闭环控制方法
本专利技术属于信号控制
,特别涉及一种基于DDS的原子磁强计相位闭环控制方法。
技术介绍
原子磁强计利用电子自旋或核自旋在磁场中的进动来测量磁场,具有精度高,体积小等优势,主要应用于地球磁场观测站与基准、水下目标探测以及航空物探等领域,在国民经济建设、国防发展等方面具有重要意义。当原子磁强计气室内的原子工作在共振状态时,磁共振激励信号与参考信号的相位差为常值,控制该相位差保持不变,即可维持气室内原子的共振状态,提高原子磁强计磁场测量能力。因此,为保证原子磁强计磁场测量精度,提高磁场操控性能,首先需要实现磁共振激励信号的高精度的相位闭环控制。针对共振激励信号相位闭环控制过程中精度高、实时性强等特点,传统的PLL等方法频率转换时间长、分辨率低,很难满足要求。DDS是一种从相位概念出发,直接全数字的频率合成技术。相较于PLL等方法,其具有频率转换速率快、频率分辨率高、相位连续、相位噪声低和漂移小等优势,适应于原子磁强计的需求。传统的相位提取过程中,模拟方法中的锁相环等技术虽然能实时提取系统相位信息,但可操控性不强。数字方法中的FFT算法虽然本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于DDS的原子磁强计相位闭环控制方法,其特征在于:本方法包括步骤一DDS频率信号的产生、步骤二磁共振激励信号的相位信息提取和步骤三闭环控制算法。

【技术特征摘要】
1.一种基于DDS的原子磁强计相位闭环控制方法,其特征在于:本方法包括步骤一DDS频率信号的产生、步骤二磁共振激励信号的相位信息提取和步骤三闭环控制算法。2.如权利要求1所述的一种基于DDS的原子磁强计相位闭环控制方法,其特征在于:所述步骤一DDS频率信号的产生,DDS频率信号的产生主要由FPGA和DAC来实现,其主要包括相位累加器,正弦ROM查找表和DAC等部分组成,输出频率表示为:由上式可知,输出频率f0与频率控制字K、参考时钟fc和相位累加器的位数N有关,而DDS就是通过改变频率控制字K的大小来实现频率的调整。3.如权利要求1所述的一种基于DDS的原子磁强计相位闭环控制方法,其特征在于:所述步骤二磁共振激励信号的相位信息提取,磁共振激励信号的相位信息提取,使用双通道高速同步采样AD芯片,对磁共振激励信号及参考信号进行同步采样,并利用DSP实现数字锁相算法;设同频输入信...

【专利技术属性】
技术研发人员:秦杰薛帅汤恩琼万双爱郭宇豪魏克全
申请(专利权)人:北京自动化控制设备研究所
类型:发明
国别省市:北京,11

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